DE69721893T2

DE69721893T2 - Verfahren zur Abscheidung von Zellen aus Blut

Info

Publication number: DE69721893T2
Application number: DE69721893T
Authority: DE
Inventors: Yoshitaka Ashigarakami-gun Ohmura; Noboru Ashigarakami-gun Taguchi; Tadashi Ashigarakami-gun Sameshima
Original assignee: Terumo Corp
Current assignee: Terumo Corp
Priority date: 1996-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2017-03-29
Also published as: DE69721893D1; EP0806475A2; EP0806475B1; EP0806475A3; JPH10137557A; JP3322595B2; US6139757A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Filterapparat zur Abtrennung von als Ziel ausgewählten Mikrogeweben eines Organismus, wie zum Beispiel Zellen aus Flüssigkeiten, welche die Mikrogewebe enthalten, sowie auf ein Verfahren zur Abtrennung von Mikrogeweben des Organismus, unter Verwendung desselben Apparats.
Es wurde eine Trennung oder Konzentration der als Ziel ausgewählten Zellen, wie zum Beispiel Lymphozyten (nachfolgend als "Ziel-Zellen" bezeichnet) von anderen Bestandteilen durchgeführt, wenn die Zellen außerhalb des Organismus gehandhabt wurden, beispielsweise im Falle einer Kultur oder Konservierung von Zellen, ebenso wie im Falle einer Therapie unter Verwendung von Zellen, wie zum Beispiel einer Transplantation von Knochenmark und von hematopoietischen Stammzellen, einer adaptiven Immuntherapie, Gentherapie und dergleichen.
Bei der Zellkultur und der therapeutischen Behandlung mit Zellen hat es sich als ein äußerst bedeutsamer Sachverhalt herausgestellt, andere Zellen als die Ziel-Zellen zu entfernen, ebenso nicht-benötigte Flüssigkeitsbestandteile, Zellabfälle und Produkte, die von den Zellen hergestellt wurden. Im Falle einer Verwendung konservierter Zellen ist es ebenso ein wichtiges Thema geworden, die für die Zellen und den lebenden Organismus schädliche Substanz zu entfernen, wie zum Beispiel das Gefrierschutzmittel, das in der Gefrierkonservierung verwendet wird. Aus diesem Grund wurden verschiedene Verfahren zur Zelltrennung und geeignete Wiedergewinnungsverfahren entsprechend der Zelltrennung vorgeschlagen.
Derzeit verfügbare Zellabtrennungsverfahren werden grob wie folgt klassifiziert:

(1) Präzipitationsverfahren, Zentrifugationsverfahren und Dichtegradienten-Zentrifugationsverfahren, wobei jede die Differenz der spezifischen Dichte von Zellen ausnutzt,
(2) elektrische Abtrennungsverfahren, welche die statische Ladung auf der Zelloberfläche nutzen,
(3) Affinitätsabtrennungsverfahren, welche die Spezifität des Antikörpers gegenüber dem Antigen nutzen, das auf der Zelloberfläche vorhanden ist, und
(4) Filtrationsverfahren, welche den Unterschied in der Größe und der Verformbarkeit der Zellen nutzen, und dergleichen.

Jedoch besitzen die Verfahren (1) bis (4) jeweils die folgenden Probleme.
Im Präzipitationsverfahren (1), das den Unterschied in der Dichte der Zellen nutzt, ist eine ausnehmend lange Zeit erforderlich, um die Ziel-Zellen abzutrennen, da die Ziel-Zellen unter Verwendung der Schwerkraft abgetrennt werden. Daher ist die Abtrennungsleistung unbefriedigend und ebenso ist die Reinheit oder Ausbeute zu gering.
Die zentrifugale Abtrennung ist ein Verfahren, welches imstande ist, die Abtrennungsleistung des Präzipitationsverfahrens zu verbessern, indem es die Zentrifugalkraft verwendet, welches allgemein als ein Verfahren zur Behandlung einer großen Menge von Zellen verwendet wurde. Jedoch macht das zentrifugale Abtrennungsverfahren die Verwendung eines großen Maßstabes und teueren Apparats für die aseptische Behandlung und Wiedergewinnung von Zellen erforderlich. Darüber hinaus sind die Arten von Zellen, welche in der zentrifugalen Abtrennung abgetrennt werden können, be grenzt, da die Zellen nur geringe Unterschiede in ihren Dichten aufweisen.
Um das Potential der Abtrennung zu verbessern, wurde ein Dichte-Gradienten-Zentrifugationsverfahren eingesetzt, welches ein spezifisches Dichtemedium verwendet, wobei die spezifische Dichte des Mediums genau eingestellt wurde. Jedoch kann dieses Verfahren nicht gleichzeitig eine große Menge an Zellen verarbeiten. Zusätzlich müssen die Ziel-Zellen sorgfältig aus der Zwischenschicht, die sich aufgrund der Differenz in der Dichte bildet, wiedergewonnen werden. Der Vorgang zur Entfernung nicht-benötigter Zellbestandteile und der Vorgang zur Entfernung nicht-benötigter Flüssigkeitsbestandteile müssen unter verschiedenen Bedingungen ausgeführt werden, was schlecht ist. Darüber hinaus muß eine saubere Arbeitsbank verwendet werden, um den Wiedergewinnungsvorgang aseptisch durchzuführen. Wie vorstehend beschrieben, erfordert die Dichte-Gradienten-Zentrifugation komplizierte Verfahrensschritte.
Darüber hinaus kann das Verfahren (1) manchmal die Ziel-Zellen kritisch zerstören, falls eine ungeeignete Zentrifugationsbedingung verwendet wird.
Das elektrische Abtrennungsverfahren (2) leidet an der begrenzten Abtrennungsleistung aufgrund des geringen Unterschiedes in der statischen Ladung auf der Zelloberfläche zwischen verschiedenen Zellen. Darüber hinaus ist dieses Verfahren ungeeignet zur schnellen Behandlung einer großen Menge an Zellen. Dieses Verfahren kann manchmal die Schädigung der Ziel-Zellen verursachen aufgrund der Anwendung eines elektrischen Feldes auf die Zellen, was schlecht ist.
Obwohl das Affinitäts-Abtrennungsverfahren (3) die größte Spezifität als Abtrennungsverfahren besitzt, muß ein enzymatischer Prozeß für die Spaltung der adsorbierten Antikörpermoleküle durchgeführt werden. Somit treten technische Probleme dadurch auf, daß der enzymatische Prozeß die Zellen schädigt, so daß der Verfahrensschritt nicht in einfacher Weise ausgeführt werden kann, und daß die Aktivität des Antikörpers nicht in einfacher Weise aufrechterhalten werden kann. Darüber hinaus steigen die Kosten aufgrund der Verwendung des teuren Antikörpers in übermäßiger Weise an. Somit ist dieses Verfahren ungeeignet, um schnell eine große Menge von Zellen zu behandeln.
Das Filtrationsverfahren (4) ist ein Verfahren, bei dem man eine Zellsuspension, welche die Ziel-Zellen enthält, durch einen Filter fließen läßt, um die Ziel-Zellen auf dem Filter zurückzuhalten, und man läßt die Wiedergewinnungsflüssigkeit in umgekehrter Richtung zum vorhergehenden Schritt durch ein Filter fließen, um die erfaßten Ziel-Zellen vom Filter abzulösen. Dieses Verfahren ist geeignet, um schnell die Ziel-Zellen in großer Menge von nicht-benötigten Zellen und flüssigen Bestandteilen abzutrennen. Jedoch weist dieses Verfahren ein Problem der unzureichenden Leistung bei der Wiedergewinnung der Ziel-Zellen auf. Dieses Problem wird durch die Tatsache verursacht, daß die Porengrößen des Filters während des nachfolgenden Prozesses zur Trennung konstant ist.
Das heißt, falls die Porengröße des Filters vergrößert wird, um die erfaßten Ziel-Zellen leicht abzulösen, wird die Menge der Ziel-Zellen, welche nicht erfaßt werden und die man durch ein Filter fließen läßt, während der Filtration erhöht. Falls die Porengröße des Filters verhältnismäßig kleiner gemacht wird, kann die Menge der Ziel-Zellen, die man durch ein Filter fließen läßt, während der Filtration herabgesetzt werden und somit kann die Menge der erfaßten Zellen erhöht werden. Jedoch sind die Adhäsionseigenschaften der Ziel-Zellen in bezug auf die Poren verstärkt. Als ein Ergebnis wird die Ablöse-Leichtigkeit der erfaßten Zellen vom Filter verhindert. Somit kann keine hohe Wiedergewinnungsausbeute verwirklicht werden, und darüber hinaus können nicht-benötigte Zellen nicht zufriedenstellend entfernt werden.
In Anbetracht der vorhergehenden Probleme müssen Filter mit einer geeigneten Porengröße in Abhängigkeit vom Zweck der jeweiligen Verwendung ausgewählt werden, um beide Erfordernisse zu erreichen, das heißt, der Effizienz beim Erfassen der Ziel-Zellen und einer zufriedenstellenden Ablöse-Leichtigkeit der erfaßten Zellen.
Wenn das Filtrationsverfahren dadurch durchgeführt wird, daß die Höhe des Druckes der für die Filtration zu liefernden Zellsuspension herabgesetzt wird, kann die Menge der Ziel-Zellen, die durch den Filter fließen, auf ein bestimmtes Ausmaß herabgesetzt werden, und somit kann die Erfassungsrate erhöht werden. In diesem Fall jedoch ist die Menge, die pro Zeiteinheit verarbeitet werden kann, gegenüber dem vorhergehenden Fall herabgesetzt. Daher kann der Vorteil des Filtrationsabtrennungsverfahrens, das imstande ist, eine große Menge schnell zu behandeln, nicht erreicht werden.
Wenn die Wiedergewinnung der Ziel-Zellen andererseits dergestalt durchgeführt wird, daß die Menge oder der Druck der Wiedergewinnungsflüssigkeit erhöht wird, kann die Leichtigkeit der Ablösung der erfaßten Ziel-Zellen vom Filter verbessert werden, was zu einer höheren Wiedergewinnung der Ziel-Zellen führt. In diesem Fall werden die Ziel-Zellen beträchtlich zerstört und daher wird der Charakter und die Qualität der wiedergewonnenen Ziel-Zellen schlechter.
WO 95/17238, US 3,747,769 , US 5,160,616 und US 4,828,705 beschreiben verschiedene Filtrationsvorrichtungen, in denen die Porosität des Filtergliedes verändert werden kann. Jedoch sind diese Filtervorrichtungen nicht für ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut ausgelegt.
Wie vorstehend beschrieben, haben die herkömmlichen Verfahren Vorteile und Nachteile in Bezug auf die Mittel zur Abtrennung der Ziel-Zellen von nicht-benötigten Bestandteilen und die Mittel zur Wiedergewinnung der abgetrennten Zellen. Somit werden die herkömmlichen Verfahren verwendet, indem sie in Abhängigkeit vom Zweck und der geforderten Stufe der Abtrennung ausgewählt oder miteinander kombiniert werden.
Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, die mit den herkömmlichen Verfahren aufgetretenen Probleme zu lösen, insbesondere die Probleme des Filtrationsabtrennungsverfahrens. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Abtrennung der Zellen aus Blut bereitzustellen, das eine leichte und aseptische Durchführung des erforderlichen Prozesses ermöglicht, der für eine Abtrennung in großem Maßstab geeignet ist, und es ermöglicht, daß die Zellen des Bluts abgetrennt und mit einer zufriedenstellenden Ausbeute ohne Schädigung in der Qualität und deren charakteristischen Eigenschaften wiedergewonnen werden.
Die vorstehenden Aufgaben können durch die folgenden Aspekte (1) bis (14) der folgenden Erfindung erzielt werden. (1) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut durch Verwendung eines Filtergliedes, das aus einem porösen Mate rial mit einer Porosität hergestellt ist, welche verändert werden kann, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfaßt:

– Filtern der Zellen eines Organismuskörpers durch Verwenden des Filtergliedes, das in einem solchen Zustand ist, daß die Porosität des Filtergliedes auf eine erste Porosität eingestellt ist, die imstande ist, die Zellen zu erfassen, wobei die erste Porosität eine Porengröße von weniger als 5 μm besitzt; und
– Wiedergewinnen der Zellen, die durch das Filterglied erfaßt wurden, wobei die Wiedergewinnung in einem solchen Zustand durchgeführt wird, daß die Porosität des Filtergliedes auf eine zweite Porosität eingestellt wurde, die höher ist als die erste Porosität.

(2) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut entsprechend dem Punkt (1), durch Verwendung eines Filterapparats, welcher ein Gehäuse mit einem ersten und zweiten Anschluß umfaßt, und ein Filterglied beherbergt, das aus einem porösen Material mit einer variablen Porosität besteht, wobei das Verfahren ferner die Schritte umfaßt:

– Zuführen der zu behandelnden Flüssigkeit, welche die Zellen enthält, durch den ersten Anschluß zum Filterglied und Abtrennen der Zellen durch Hindurchleiten der Flüssigkeit durch das Filterglied in einem solchen Zustand, daß die Porosität des Filtergliedes auf eine erste Porosität eingestellt worden ist, die imstande ist, die Zellen zu erfassen, wobei die erste Porosität eine Porengröße von weniger als 5 μm besitzt; und
– Zuführen der Wiedergewinnungsflüssigkeit durch den zweiten Anschluß zum Filterglied in einem solchen Zustand, daß die Porosität des Filtergliedes auf eine zweite Porosität eingestellt worden ist, welche höher ist als die erste Porosität, und dabei die Ziel-Mikrogewebe, die vom Filterglied zurückgehalten wurden, wiedergewonnen werden.

(3) Ein Verfahren zur Abtrennung der Zellen aus Blut entsprechend dem Aspekt (2), wobei der Filterapparat ferner ein Durchfluß-Aufrechterhaltungsglied zum Aufrechterhalten eines Durchflusses einer Flüssigkeit, welche durch den ersten Anschluß und/oder zweiten Anschluß zum Filterglied zugeführt wird.
(4) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut entsprechend dem Aspekt (2) oder (3), wobei das Verfahren ferner den Schritt umfaßt, daß eine Waschflüssigkeit durch den ersten Anschluß geleitet wird, und dabei vor dem Schritt des Zuführens der Wiedergewinnungsflüssigkeit das Filter- glied wäscht.
(5) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut entsprechend dem Aspekt (4), wobei der Waschschritt des Filtergliedes in einem solchen Zustand ausgeführt wird, daß die Porosität des Filtergliedes auf eine Stufe eingestellt worden ist, die höher ist als die erste Porosität und niedriger als die zweite Porosität.
(6) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut entsprechend dem Aspekt (4), wobei der Waschschritt des Filtergliedes in einem solchen Zustand durchgeführt wird, daß die erste Porosität des Filtergliedes beibehalten wird.
(7) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut entsprechend einem beliebigen der Aspekte (1) bis (6), wobei das Verhältnis der zweiten Porosität zur ersten Porosität 1,05-fach bis 3,0-fach ist.
(8) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut nach einem beliebigen der Aspekte (1) bis (7), wobei das Filterglied eine Schichtung aus einer Mehrzahl poröser Filme umfaßt.
(9) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut nach einem der Aspekte (1) bis (8), wobei das Filterglied einen Gradienten aus einer physikalischen oder einer chemischen Eigenschaft in einer Richtung aufweist, entlang der die Flüssigkeit fließt.
(10) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut nach dem Aspekt (9), wobei der Gradient der physikalischen oder chemischen Eigenschaft eine Veränderung der Porengröße des porösen Materials umfaßt.
(11) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut nach dem Aspekt (9), wobei der Gradient der physikalischen oder chemischen Eigenschaft eine Veränderung der Porosität des porösen Materials umfaßt.
(12) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut nach dem Aspekt (9), wobei der Gradient der physikalischen oder chemischen Eigenschaft eine Veränderung der hydrophilen Eigenschaften des porösen Materials umfaßt.
(13) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut nach dem Aspekt (9), wobei der Gradient der physikalischen oder chemischen Eigenschaft eine Veränderung des Zetapotentials des porösen Materials umfaßt.
(14) Ein Verfahren zur Abtrennung von Zellen aus Blut nach einem der Aspekte (1) bis (13), wobei das Filterglied eine solche Struktur besitzt, daß das Erhöhen bzw. Erniedrigen der Porosität einer Vergrößerung bzw. Verkleinerung der Porengröße entspricht.
Diese Erfindung kann besser verstanden werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gelesen wird, bei denen:
1 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht ist, die eine erste Ausführungsform eines Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 eine Querschnittsansicht ist, die einen Betriebszustand des Filterapparats entsprechend der ersten Ausführungsform zeigt;
3 eine Querschnittsansicht ist, die einen Betriebszustand des Filterapparats entsprechend der ersten Ausführungsform zeigt;
4 eine Aufsicht ist, welche den in 2 gezeigten Filterapparat zeigt;
5 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht ist, die eine zweite Ausführungsform des Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;
6 eine Querschnittsansicht ist, die einen Betriebszustand eines Filterapparats entsprechend der zweiten Ausführungsform zeigt;
7 eine Querschnittsansicht ist, die einen Betriebszustand des Filterapparats entsprechend der zweiten Ausführungsform zeigt;
8 eine teilweise Querschnittsansicht ist, welche eine dritte Ausführungsform des Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;
9 eine teilweise Querschnittsansicht ist, welche die dritte Ausführungsform des Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;
10 eine teilweise Querschnittsansicht ist, welche eine vierte Ausführungsform des Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt;
11 eine teilweise Querschnittsansicht ist, welche die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
12 eine Querschnittsansicht ist, welche eine fünfte Ausführungsform des Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt; und
13 eine Querschnittsansicht ist, welche die fünfte Ausführungsform des Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt.
Die vorliegende Erfindung wird angewandt für die Abtrennung, oder für die Abtrennung, Waschen und Wiedergewinnung von Ziel-Mikro-Gewebe (nachfolgend stellvertretend als "Zellen" bezeichnet), von einem Organismus aus einer Flüssigkeit, d. h. einer zu verarbeitenden Flüssigkeit, die Körperflüssigkeiten enthält, wie zum Beispiel Blut, Blutbestandteile, Lymphe, Urin und Galle, ebenso wie Konservierungsmittel, Kulturmedium, Waschlösung, Gefrierschutzmittel und andere Bestandteile (Zellen etc.) als die Ziel-Zellen.
In der vorliegenden Erfindung wird ein Filterglied zum Filtern oder Erfassen der Ziel-Zellen aus einem porösen Material hergestellt, insbesondere aus einem porösen Polymermaterial. In bevorzugtem Maße wird von einem porösen Polymerglied Gebrauch gemacht, das eine charakteristische Eigenschaft besitzt, welche sich physikalisch oder chemisch in jene Richtung verändert, entlang der die Flüssigkeit fließt, das heißt, in der Fließrichtung. Es ist vorzuziehen, ein Filterglied zu verwenden, welches elastisch verformt werden kann, das heißt, ein Filterglied mit einer Rückstellkraft aus einem zusammengedrückten oder gedehnten Zustand. Eine erste Ausführungsform eines solchen Filtergliedes ist jene, welche im üblichen Zustand eine vorbestimmte zweite Porosität (eine zweite Porengröße) besitzt, und in einem zusammengedrückten Zustand eine erste Porosität (eine erste Porengröße) besitzt, die niedriger ist als die zweite Porosität oder die zweite Porengröße. Falls das Filterglied ein solches ist, das elastisch verformt werden kann, wird der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt, der eine Porosität besitzt, die im wesentlichen gleich der zweiten Porosität (der zweiten Porengröße) ist, nachdem die zusammendrückende Kraft weggenommen worden ist.
Eine zweite Ausführungsform des vorstehend beschriebenen Filtergliedes ist jene, die in ihren üblichen Zustand eine vorbestimmte erste Porosität (die erste Porengröße) besitzt und in einem gedehnten Zustand eine zweite Porosität (die zweite Porengröße) besitzt, welche höher ist als die erste Porosität oder die zweite Porengröße. Falls das Filterglied ein solches ist, das elastisch deformiert werden kann, wird der ursprüngliche Zustand wiederhergestellt, der eine Porosität besitzt, die im wesentlichen gleich der ersten Porosität (der ersten Porengröße) ist, nachdem die dehnende Kraft weggenommen worden ist. Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine äußere Kraft zum Zusammendrücken oder Dehnen des Filtergliedes auf das Filterglied angewendet, und ändert dabei dessen Porosität während des nachfolgenden Prozesses von der Filtration (Erfassen) bis zur Wiedergewinnung der betreffenden Zellen.
Das heißt, wenn die betreffenden Zellen gefiltert werden, wird die Porosität des Filtergliedes auf die erste Porosität (die erste Porengröße) auf einer niedrigen Stufe eingestellt, um eine ausreichend große Menge der betreffenden Zellen zu erfassen. Wenn die erfaßten betreffenden Zellen wiedergewonnen werden, wird die Porosität des Filtergliedes auf die zweite Porosität (die zweite Porengröße) mit einer hohen Stufe eingestellt, und um das Ablösen der betreffenden Zellen zu verstärken, um die Menge der zurückbleibenden betreffenden Zellen im Filterglied zu reduzieren, so daß das Rückgewinnungsverhältnis verbessert wird. Für den Fall, daß das Filterglied mit einem Gradienten bezüglich der chemischen oder physikalischen Eigenschaften in der Richtung, entlang der die Flüssigkeit fließt, verwendet wird, wird die Trennung und die Wiedergewinnung wie folgt ausgeführt. Wenn die betreffenden Zellen gefiltert werden, wird die Porosität des Filtergliedes auf die erste Porosität (die erste Porengröße) auf niedriger Stufe eingestellt, und die physikalischen oder chemischen Eigenschaften des Filtergliedes werden wirksam genutzt, um dabei eine ausreichend große Menge der Zielzellen erfassen. Wenn die erfaßten Zielzellen wiedergewonnen werden, wird die Porosität des Filtergliedes auf die zweite Porosität (die zweite Porengröße) auf hoher Stufe eingestellt und die physikalischen oder chemischen Eigenschaften des Filtergliedes werden wirksam genutzt, um die Ablösung der erfaßten Zielzellen zu verstärken, so daß sich die Menge der im Filterglied ver bleibenden Zielzellen reduziert und somit das Wiedergewinnungsverhältnis verbessert.
In den vorausgehenden Fällen ist es vorzuziehen, daß die Richtung, entlang der die Flüssigkeit während des Filtrationsschrittes fließt, der Flüssigkeitsfließrichtung während des Wiedergewinnungsschrittes in bezug auf das Filterglied entgegengesetzt ist. Der innere Abschnitt des Gehäuses, insbesondere das Filterglied, kann vor der Wiedergewinnung der Zielzellen gewaschen werden, um nicht-benötigte Bestandteile zu entfernen. Als ein Ergebnis des Waschschrittes kann das Abtrennungsverhältnis der nicht-benötigten Bestandteile in den wiedergewonnenen Zielzellen verbessert werden. Die vorliegende Erfindung mit den vorstehend erwähnten Merkmalen ermöglicht ein Verfahren, das schnell und im großen Maßstab durch eine einzige Operation ohne Zerstörung und Aktivierung der Zellen ausgeführt werden kann. Infolgedessen kann nicht nur die Ausbeute der Zielzellen signifikant verbessert werden, sondern ebenso kann das Abtrennungsverhältnis von nicht-benötigten Bestandteilen verbessert werden.
Der Filterapparat und das Verfahren zur Trennung von Mikrogeweben von Organismen entsprechend der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend in Einzelheiten und unter Bezugnahme auf die in den anhängenden Zeichnungen gezeigten, bevorzugten Ausführungsformen beschrieben.
1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine erste Ausführungsform des Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 und 3 sind Querschnittsansichten, die jeweils einen Arbeitszustand des Filterapparates entsprechend der ersten Ausführungsform zeigen. 4 ist eine Aufsicht, welche den in 2 gezeigten Filterapparat zeigt.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt, ist ein Filterapparat 1A entsprechend der vorliegenden Erfindung hauptsächlich zusammengesetzt aus dem Gehäuse 2, einem Filterglied 5, das im Gehäuse 2 angeordnet und aus einem porösen Material hergestellt ist, Durchfluß-Aufrechterhaltungsgliedern 6A und 6B und einem Porositäts-Veränderungsmittel 7 zum Einstellen der Porosität des Filtergliedes 5.
Das Gehäuse 2 umfaßt ein erstes Gehäuseglied 3 in Form eines Zylinders mit Böden; und ein zweites Gehäuseglied 4, das so angeordnet ist, daß es in das erste Gehäuseglied 3 eingeführt werden kann und eine im wesentlichen zylindrische Gestalt besitzt.
Das erste Gehäuseglied 3 hat in dessen Bodenabschnitt einen ersten Anschluß (einen Einlaßanschluß für die zu verarbeitende Flüssigkeit) 31, der mit dem inneren Abschnitt des Gehäuses 2 in Verbindung steht, wobei der erste Anschluß vom Bodenabschnitt nach unten gerichtet ist.
Im zentralen Abschnitt des zweiten Gehäusegliedes 4 ist ein Lumen 42, welches durch das zweite Gehäuseglied 4 hindurchgeht, entlang dessen axialer Richtung gebildet. Das zweite Gehäuseglied 4 besitzt an dessen oberem Ende einen zweiten Anschluß (einen Auslaßanschluß des Filtrats) 41, der mit dem Lumen 42 in Verbindung steht.
Ein Dichtungsring (ein Dichtungsglied) 43, hergestellt aus einem elastischen Material wie zum Beispiel Gummi, oder einem thermoplastischen Elastomer, ist auf dem äußeren Umkreis des zweiten Gehäusegliedes 4 angeordnet. Nachdem das zweite Gehäuseglied 4 in das erste Gehäuseglied 3 eingesetzt wurde, wird der Dichtungsring 43 in engen Kontakt mit der Innenfläche des ersten Gehäusegliedes 3 gebracht, um die Flüssigkeits-Dichtigkeit des Gehäuses 2 zu erhalten, insbesondere die aseptische Eigenschaft.
Wenn das zweite Gehäuseglied 4 in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3 in die axiale Richtung bewegt wird, gleitet der Dichtungsring 43, während er in engem Kontakt mit der Innenfläche des ersten Gehäusegliedes 3 ist.
Das Filterglied 5 wird durch Übereinander-Schichten einer Mehrzahl von porösen Polymerfolien 51 gebildet. Es ist vorzuziehen, daß jede der porösen Polymerfolien 51 aus einem Material hergestellt wird, das hart ist, um plastisch verformt zu werden, auch wenn eine äußere Kraft, wie zum Beispiel eine zusammendrückende oder dehnende Kraft angewendet wird, und das wiederherstellbar ist, wenn die äußere Kraft weggenommen wird. Insbesondere umfaßt die poröse Polymerfolie 51 beispielsweise solche, die aus Polyurethan, Styrol-Butadiengummi, Polyvinylalkohol, Polypropylen, Polyether, Polyamid und anderen Polymermaterialien gefertigt sind.
Da jede der porösen Polymerfolien 51 des Filtergliedes 5 entsprechend dieser Ausführungsform, wie in 2 gezeigt, verfestigt wird, wenn eine vorbestimmte zusammendrückende Kraft (äußere Kraft), auf das Filterglied 5 einwirkt, ist die Porosität einer jeden porösen Polymerfolie 51 so gemacht, daß sie der ersten Porosität entspricht, welche geringer ist als eine zweite Porosität, die später zu beschreiben ist. Die erste Porosität wird so eingestellt, daß sie geeignet ist, die Zielzellen zu erfassen (Filtrieren und Trennen).
Wie in 3 gezeigt, wird die Porosität in einem Zustand, in dem keine zusammendrückende Kraft (äußere Kraft) einwirkt (das heißt, in einem Zustand, in dem die zusammendrückende Kraft weggenommen wurde) oder in einem Zustand, in dem die zusammendrückende Kraft gelockert worden ist, auf eine zweite Porosität eingestellt, welche geeignet ist, die erfaßten Zielzellen loszulösen und wiederzugewinnen.
Das Verhältnis der zweiten Porosität in bezug auf die erste Porosität kann willkürlich von verschiedenen Bedingungen abhängen, einschließlich der Art und der Größe der Zielzellen. Es ist jedoch vorzuziehen, daß das Verhältnis üblicherweise etwa 1,05-fach bis etwa 3-fach ist, stärker bevorzugt etwa 1,10-fach bis etwa 2,0-fach. Falls das Verhältnis kleiner als 1,05 ist, kann der gewünschte Effekt, die Ausbeute der Zielzellen durch Veränderung der Porosität zu verbessern, in Abhängigkeit von den Bedingungen, wie zum Beispiel der Art und der Größe der Zielzellen, manchmal nicht erreicht werden. Falls das Verhältnis größer als 3 ist, wird die erste Porosität geringer als 33% werden, und somit verschlechtert sich die Leichtigkeit, mit der die zu verarbeitende Flüssigkeit, einschließlich der Zielzellen, hindurchfließt, in ausgiebiger Weise.
Angenommen, daß die durchschnittliche Porengröße des Filtergliedes 5 im zusammengedrückten Zustand die erste Porengröße ist, und daß die durchschnittliche Porengröße in einem Zustand, in dem die zusammendrückende Kraft, die auf das Filterglied 5 einwirkt, weggenommen wurde, die zweite Porengröße besitzt, werden die erste und zweite Porengröße ebenso in Abhängigkeit von den verschiedenen Bedingungen, einschließlich der Art und der Größe der Zielzellen willkürlich bestimmt. Falls die Zielzellen Lymphozyten sind, ist es jedoch vorzuziehen, daß die erste Porengröße kleiner als 5 μm, stärker bevorzugt 2 μm bis 4,9 μm ist. Andererseits ist es vorzuziehen, daß die zweite Porengröße 5 μm oder mehr beträgt, stärker bevorzugt 6 μm oder mehr.
Obwohl das Filterglied 5 eine solche Struktur haben kann, daß die poröse Polymerfolie 51 aus demselben Material hergestellt ist, ist es vorzuziehen, daß die poröse Polymerfolie 51 einen Gradienten (Veränderung) der physikalischen oder chemischen Eigenschaften besitzt. Insbesondere ist es vorzuziehen, daß alle oder einige der porösen Polymerfolien 51 unterschiedliche physikalische oder chemische Eigenschaften besitzen. Die Unterschiede in den physikalischen oder chemischen Eigenschaften ermöglichen es, daß die Zielzellen während des Filterschrittes leicht erfaßt werden können, ebenso wie sie leicht vom Filterglied während des Wiedergewinnungsschrittes abgelöst werden können.
Die physikalische oder chemische Eigenschaft, die in der Art eines Gradienten eingestellt werden kann, wird ausgewählt in Anbetracht, als ein Faktor zur Bestimmung der Filter-Bedingung, der verschiedenen Eigenschaften, einschließlich der Art, Größe und dergleichen der Zielzellen, so daß der Gradient bezüglich der ausgewählten Eigenschaft zumindest entweder die Leichtigkeit zur Erfassung der Ziel-Zellen durch die Filtermembran und/oder die Leichtigkeit zum Ablösen der erfaßten Zellen vom Filterglied verbessert.
Der Gradient wird beispielsweise durch eine Struktur verwirklicht, bei der die poröse Polymerfolien in solch einer Weise übereinandergeschichtet werden, daß mindestens eine Eigenschaft, nämlich die durchschnittliche Porengröße, das Zetapotential oder die Hydrophilie, kontinuierlich oder stufenweise in der Richtung verändert wird, entlang der die Flüssigkeit fließen darf.
Eine übereinandergeschichtete Struktur zur Veränderung der durchschnittlichen Porengröße kann mittels eines Verfahrens verwirklicht werden, bei dem die porösen Polymerfolien 51 nacheinander in solch einer Weise übereinandergeschichtet werden, daß der durchschnittliche Porendurchmesser in einer Richtung vom ersten Anschluß 31 zum zweiten Anschluß 41 abnimmt .
Eine übereinandergeschichtete Struktur zur Veränderung des Zetapotentials kann mittels eines Verfahrens verwirklicht werden, bei dem die porösen Polymerfolien 51 nacheinander in solch einer Weise übereinandergeschichtet werden, daß das Zetapotential in einer Richtung vom ersten Anschluß 31 zum zweiten Anschluß zunimmt, insbesondere das Zetapotential sich von einer negativen Stufe auf eine positive. Stufe verändert.
Eine gestapelte Struktur zur Veränderung der Hydrophilie kann mittels eines Verfahrens verwirklicht werden, bei dem die porösen Polymerfolien 51 nacheinander in solch einer Weise übereinandergestapelt werden, daß die Hydrophilie vom ersten Anschluß 31 zum zweiten Anschluß 41 zunimmt.
Die Orientierung des Gradienten ist nicht auf die vorausgehende Beschreibung beschränkt und kann willkürlich in Abhängigkeit von den Arten der Zielzellen verändert werden.
Die Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a bzw. 6b werden gestapelt und auf der Decken- und Bodenfläche des Filtergliedes 5 befestigt, und in das Gehäuse 2 zusammen mit den befestigten Gliedern 6a und 6b eingepaßt. Jedes der Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b ist zusammengesetzt aus einem Ring 61, der aus einem flexiblen Material, wie zum Beispiel Silicon, besteht, sowie aus einem Sieb (einem Diffusionsglied) 62, das in den inneren Abschnitt des Ringes 61 eingesetzt ist. Der Ring 61 besitzt eine Dicke von beispielsweise etwa 1 mm bis etwa 10 mm.
Wenn das Durchfluß-Aufrechterhaltungsglied 6a angeordnet wird, wird ein Raum, der in Verbindung mit dem ersten Anschluß 31 steht, in dem Ring 61 gebildet. Somit wird ein Durchlaß für den Fluß der über den ersten Anschluß 31 eingeführten Lösung zum Filterglied 5 aufrechterhalten. Wenn das Durchfluß-Aufrechterhaltungsglied 6b angeordnet wird, wird ein Raum, der mit dem zweiten Anschluß 41 in Verbindung steht, in dem Ring 61 gebildet. Somit wird ein Durchlaß für den Fluß der über den ersten Anschluß 41 eingeführten Lösung zum Filterglied 5 aufrechterhalten. Infolgedessen wird das Filterglied 5 im Gehäuse 2 so angeordnet, daß der Raum, der in Verbindung mit dem ersten Anschluß 31 steht, von dem Raum, der mit dem zweiten Anschluß 41 in Verbindung steht, getrennt ist.
Da die Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b dergestalt strukturiert sind, daß das Sieb 62 im Ring 61 angeordnet ist, wird die Flüssigkeit, welche durch den inneren Raum des Ringes 61 fließt, gleichförmig verteilt (diffundiert) in Richtung der Oberfläche des Filtergliedes 5. Als Ergebnis hiervon kann die Effizienz der Filtration, des Waschens und der Wiedergewinnung der Zielzellen verbessert werden.
Wie in den 2 bis 4 gezeigt, umfaßt das Porositäts-Veränderungsmittel 7 ein Paar von Plattengliedern 71 und 72 sowie ein Beabstandungsmittel 73 zum Einstellen des Abstandes zwischen den Plattengliedern 71 und 72. Das Beabstan dungsmittel 73 entsprechend dieser Ausführungsform ist aus vier Teilen von Bolzen 74 und Muttern 75 zusammengesetzt.
Jedes der Plattenglieder 71 und 72 besitzt ein Einführungsloch 76 zur Aufnahme eines jeden Bolzens 74. Eine Öffnung 77, durch welche der erste Anschluß 31 hindurchgehen kann, wird im wesentlichen im zentralen Abschnitt des Plattengliedes 71 gebildet, wohingegen eine Öffnung 78, durch welche der zweite Anschluß hindurchgehen kann, im wesentlichen im zentralen Abschnitt des Plattengliedes 72 gebildet wird.
Das Gehäuse 2, welches das Filterglied 5 und die Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b aufnimmt, ist zwischen die Plattenglieder 71 und 72 eingesetzt, gefolgt vom Einsetzen der vier Bolzen 74 in die Plattenglieder 71 und 72. Anschließend werden die Muttern 75 für die Bolzen 74 gesetzt. Durch Veränderung des Winkelgrades der Rotation von jeder Mutter 75 in bezug auf jeden Bolzen 74, wird der Abstand zwischen den Plattengliedern 71 und 72 angepaßt und bestimmt.
Da das Gehäuse 2 in einen Zustand gebracht wird, in dem die Bodenfläche des ersten Gehäusegliedes 3 in Kontakt mit dem Plattenglied 71 steht, und die Deckelfläche des zweiten Gehäusegliedes 4 in Kontakt mit dem Plattenglied 72 steht, kann die Einführungstiefe des zweiten Gehäusegliedes 4 in bezug auf das erste Gehäuseglied 3 in Übereinstimmung mit dem Abstand zwischen den Plattengliedern 71 und 72 eingestellt werden. Die Einführungstiefe entspricht der zusammendrückenden Kraft, welche auf das Filterglied 5 wirkt. Daher kann die Porosität (die Porengröße) des Filtergliedes 5 durch die zusammendrückende Kraft eingestellt werden.
Die Einführungstiefe des zweiten Gehäusegliedes 4 in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3 entspricht der volumetrischen Kapazität des Gehäuses 2. Daher nimmt die Porosität (die Porengröße) des Filtergliedes 5, einhergehend mit der Vergrößerung oder Verkleinerung der Kapazität des Gehäuses 2 zu oder ab. Infolgedessen kann ein Totraum des Gehäuses 2 dergestalt reduziert werden, daß ein erforderlicher Durchlaß für den Fluß zum Filterglied 5 aufrechterhalten wird. Somit kann die Startmenge reduziert werden, und die Ausbeute an Zielzellen kann verbessert werden.
Eine Ausführungsform des Verfahrens der Trennung von Mikrogeweben eines Organismus unter Verwendung des Filterapparates 1a, der sich in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung befindet, wird nachfolgend beschrieben.
[1-A]
Wie in 2 gezeigt, wird das Porositäts-Veränderungsmittel 7, wie vorstehend beschrieben, anfänglich so gehandhabt, daß das Gehäuse 2 gehalten wird, und darüber hinaus, daß die Eindringtiefe des zweiten Gehäusegliedes 4 in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3, das heißt, die zusammendrückende Kraft, welche auf das Filterglied 5 einwirkt, auf die erforderliche Stufe eingestellt wird. Anschließend wird die Porengröße des Filtergliedes 5 so eingestellt, daß die erste Porengröße die Zielzellen erfassen kann.
[2-A]
Anschließend wird die Zellsuspensionslösung (die zu verarbeitende Flüssigkeit) einschließlich der Zielzellen, beispielsweise Blut, der Blutbestandteil (beispielsweise ein Leukocytenfilm (buffy coat)) oder Knochenmark, dem Gehäuse 2 zugeführt. Wenn die Zellsuspensionslösung in den Ring 61 des Durchfluß-Aufrechterhaltungsgliedes 6a fließt, wird der Fluß der Zellsuspensionslösung gleichförmig in radialer Richtung vom zentralen Abschnitt des Filtergliedes 5 verteilt, so daß er veranlaßt wird, durch jede der porösen Filterfolien 51 hindurchzutreten. Zu dieser Zeit können die Zielzellen nicht durch die Poren der porösen, auf die erste Porengröße eingestellten Polymerfolien 51 hindurchtreten und werden somit erfaßt. Andere Bestandteile (die nichtbenötigten Bestandteile) läßt man durch die Poren hindurchtreten, und dann der Reihe nach durch das Durchfluß-Aufrechterhaltungsglied 6b und den inneren Hohlraum 42 des zweiten Gehäusegliedes 4 hindurchtreten, und anschließend wird der andere Bestandteil durch den zweiten Anschluß 41 verworfen. Wie oben beschrieben, können die Zielzellen von der Zellsuspensionslösung getrennt werden.
[3-A]
Wenn die Filtration der Zielzellen abgeschlossen ist, wird die Waschlösung durch den ersten Anschluß 31 zugeführt, um das Innere des Gehäuses 2 zu waschen, insbesondere das Filterglied 5. Infolgedessen können die nicht-benötigten Bestandteile, welche der inneren Oberfläche des Gehäuses 2 und dem Filterglied 5 anhaften, weggewaschen werden, so daß sie durch den zweiten Anschluß 41 hinausgespült werden. Als Folge des vorausgehenden Waschschrittes kann das Abtrennungsverhältnis der nicht-benötigten Bestandteile in den wiedergewonnenen Zielzellen verbessert werden.
Als Waschlösung kann beispielsweise ein Puffer, wie zum Beispiel ein Phosphatpuffer, Citratpuffer und Boratpuffer, Kulturmedium, Gefrierschutzmittel, Serum, Plasma sowie eine physiologische Salzlösung angeführt werden.
Es ist vorzuziehen, daß der Waschschritt in einem Zustand durchgeführt wird, in dem das Porositäts-Veränderungsmittel 7 die Porosität (die Porengröße) des Filtergliedes 5 so einstellt, daß sie nicht geringer ist als die erste Porosität (die erste Porengröße) und nicht höher als die zweite Porosität (die zweite Porengröße). Insbesondere ist es vorzuziehen, daß das Verfahren in einem Zustand durchgeführt wird, bei dem die Porosität des ersten Filtergliedes 5 als erste Porosität (die erste Porengröße) beibehalten wird. Als Ergebnis kann verhindert werden, daß die durch das Filterglied 5 erfaßten Zielzellen unbeabsichtigerweise zusammen mit den nicht-benötigten Bestandteilen entfernt werden. Somit kann ein Absinken des Wiedergewinnungsverhältnisses der Zielzellen verhindert werden.
Das vorausgehende Waschverfahren kann willkürlich ausgeführt werden und kann weggelassen werden.
[4-A]
Anschließend wird das Porositäts-Veränderungsmittel 7, wie in 3 gezeigt, so gehandhabt, um das Gehäuse 2 freizusetzen, oder die Halterungskraft zu lockern. Dann gleitet das zweite Gehäuseglied 4 in eine Richtung, in die das zweite Gehäuseglied 4 vom ersten Gehäuseglied 3 wegbewegt wird, falls notwendig. Somit wird die Kapazität des Gehäuses 2 vergrößert. Als ein Ergebnis wird die auf das Filterglied 5 einwirkende zusammendrückende Kraft weggenommen oder gelockert, so daß das Filterglied 5 aufgrund der eigenen Rückstellungskraft expandiert wird, so daß die Porengröße des Filtergliedes 5 auf die zweite Porengröße eingestellt wird.
[5-A]
Im vorausgehenden Zustand wird die Flüssigkeit zur Wiedergewinnung der Zielzellen durch den zweiten Anschluß 41 zugeführt. Die zugeführte Flüssigkeit läßt man durch den in neren Hohlraum 42 hindurchtreten. Wenn die Wiedergewinnungsflüssigkeit durch den Ring 61 des Durchfluß-Aufrechterhaltungsgliedes 6b hindurchtritt, wird der Fluß der Lösung gleichförmig in eine radiale Richtung vom zentralen Abschnitt des Filtergliedes 5 verteilt, so daß es möglich wird, daß er durch die porösen Polymerfolien 51 des Filtergliedes 5 hindurchtritt. Zu dieser Zeit können die durch das Filterglied 5 erfaßten Zielzellen leicht durch die Poren hindurchtreten, da die Porengröße auf die zweite Porengröße vergrößert wurde. Als Ergebnis läßt man die Zielzellen mit dem Fluß der Wiedergewinnungsflüssigkeit durch das Durchfluß-Aufrechterhaltungsglied 6a hindurchtreten, so daß sie durch den ersten Anschluß 31 ausströmen und wiedergewonnen werden.
Als Flüssigkeit zur Wiedergewinnung der Zielzellen kann eine Flüssigkeit verwendet werden, die ähnlich der Waschflüssigkeit ist.
Als ein Ergebnis des Verfahrens zur Abtrennung von Zellen, das wie vorstehend beschrieben entworfen wurde, kann das Wiedergewinnungsverhältnis der Zielzellen und das Abtrennungsverhältnis von Substanzen außer den Zielzellen signifikant verbessert werden.
5 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine zweite Ausführungsform des Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigt. 6 und 7 sind Querschnittansichten, die einen Arbeitszustand zeigen, bei dem ein Filterapparat entsprechend der zweiten Ausführungsform verwendet wird. Der Filterapparat 1B, der in den 5 bis 7 gezeigt ist, wird nunmehr dergestalt beschrieben, daß der Unterschied gegenüber dem Filterappa rat 1A hauptsächlich beschrieben wird und ähnliche Elemente in der Beschreibung weggelassen werden.
Der Filterapparat 1B besitzt ein Gehäuse 2, ein Filterglied 5, das im Gehäuse 2 angeordnet ist und eine mit der vorhergehenden Ausführungsform ähnliche Struktur, sowie Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b.
Das zweite Gehäuseglied 4 besitzt an seinem Außenrand zwei Dichtungsringe (Dichtungsglieder) 43, die jeweils eine der vorausgehenden Ausführungsform ähnliche Struktur besitzen, und sind jeweils gesondert voneinander mit einem vorbestimmten Abstand in der axialen Richtung angeordnet. Nachdem das zweite Gehäuseglied 4 in das erste Gehäuseglied 3 eingeführt wurde, werden die beiden Dichtungsringe 43 in engen Kontakt mit der Innenfläche des ersten Gehäusegliedes 3 gebracht, so daß die Flüssigkeits-Dichtigkeit des Gehäuses 2, insbesondere dessen aseptische Eigenschaft aufrechterhalten bleibt.
Wenn das zweite Gehäuseglied 4 in axialer Richtung in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3 bewegt wird, gleitet der Dichtungsring 43, während er in engen Kontakt mit der Innenfläche des ersten Gehäusesgliedes 3 gebracht wird. Da die beiden Dichtungsringe 43 gesondert voneinander angeordnet sind, kann die aseptische Eigenschaft des Prozeßraumes, in dem das Filterglied 5 eingebaut wurde, während der Bewegung des zweiten Gehäusegliedes 4 in axialer Richtung aufrechterhalten werden.
Das Filterglied 5 und die Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b des Filterapparates 1B sind ähnlich der vorher erwähnten Ausführungsform aufgebaut.
Der Filterapparat 1B besitzt ein Porositäts-Veränderungsmittel zur Veränderung der Porosität des Filtergliedes 5. Das Porositäts-Veränderungsmittel besteht aus: einem Paar von Vorsprüngen 32, die als Gewindegang fungieren, der im oberen Abschnitt des ersten Gehäusegliedes 3 gebildet ist, in dem es sich nach einwärts wendet; und ein Paar (zwei) von spiralförmigen Gewindefurchen 44, die auf der äußeren Fläche des zweiten Gehäusegliedes 4 gebildet sind, welche den Gewindevorsprüngen 32 entsprechen und in sie eingreifen. Jeder der Gewindevorsprünge 32 wird eingesetzt und greift in die entsprechende Gewindefurche 44 ein.
Wenn das zweite Gehäuseglied 4 relativ zum ersten Gehäuseglied 3 gedreht wird, gleitet jeder der Gewindevorsprünge 32 entlang der entsprechenden Gewindefurche 44, so daß das zweite Gehäuseglied 4 in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3 in axialer Richtung bewegt wird.
Die Gestalt und die Zahl der Gewindevorsprünge 32 ist nicht auf die erläuterte Struktur beschränkt. Beispielsweise kann ein kontinuierlicher Gewindevorsprung verwendet werden. Ebenso ist die Gestalt und das Muster der Gewindefurchen 44 nicht beschränkt.
Wenn das zweite Gehäuseglied 4 beispielsweise in linksseitiger Richtung in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3 in einem Zustand gedreht wird, in dem das Filterglied 5 und die Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b in das Gehäuse 2 eingebaut sind (das heißt, der Filterapparat 1B zusammengebaut worden ist) wird das zweite Gehäuseglied 4 dergestalt bewegt, daß das zweite Gehäuseglied 4 tief in das erste Gehäuseglied 3 eingeführt wird. Wenn andererseits das zweite Gehäuseglied 4 in rechtsseitiger Richtung in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3 gedreht wird, wird das zweite Gehäuseglied 4 in eine Richtung bewegt, in der das zweite Gehäuseglied 4 vom ersten Gehäuseglied 3 getrennt wird. Wie vorstehend beschrieben, wird das relative Maß der Rotation des zweiten Gehäusegliedes 4 in bezug auf das erste Gehäuseglied 3, das heißt, das Ausmaß des Eingreifens der Schrauben der Schraubengewinde-Vorsprünge 32 in bezug auf die Gewindefurchen 44, eingestellt und bestimmt, so daß die Einführungstiefe des zweiten Gehäusegliedes 4 in bezug auf das erste Gehäuseglied 3 eingestellt wird. Die Einführungstiefe entspricht der auf das Filterglied 5 wirkenden zusammendrückenden Kraft. Somit kann die Porosität (die Porengröße) des Filtergliedes 5 eingestellt werden.
Die Einführungstiefe des zweiten Gehäusegliedes 4 in bezug auf das erste Gehäuseglied 3 entspricht der volumetrischen Kapazität des Gehäuses 2. Daher wird die Porosität (die Porengröße) des Filtergliedes 5, einhergehend mit des Vergrößerung oder Verkleinerung der Kapazität des Gehäuses 2, erhöht oder erniedrigt. Infolgedessen kann der Totraum im Gehäuse 2 in solch einer Weise reduziert werden, daß ein erforderlicher Durchfluß durch das Filterglied 5 aufrechterhalten wird. Somit kann die Startmenge reduziert werden, und die Ausbeute der Zielzellen kann verbessert werden.
Das Verfahren zur Abtrennung von Mikrogeweben eines Organismus unter Verwendung des Filterapparates 1B, das sich in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung befindet, ist jenem ähnlich, das an den Filterapparat 1A angepaßt wurde, mit der Ausnahme, daß die Handhabung der Porositäts-Veränderungsmittel in den vorausgehenden Schritten [1-A] und [4-A] durch Einstellen der Drehrichtung des zweiten Gehäusegliedes 4 in bezug auf das erste Gehäuseglied 3 und das Ausmaß der Drehung eingestellt wird.
Im Zellabtrennungsverfahren in der zweiten Ausführungsform ist das Wiedergewinnungsverhältnis der Zielzellen und das Abtrennungsverhältnis von Substanzen, ausgenommen die Zielzellen, signifikant verbessert.
8 und 9 sind Teil- und Querschnittsansichten, die eine dritte Ausführungsform des Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigen. Die Elemente des in den 8 und 9 gezeigten Filterapparats 1C, welche von jenen des Filterapparats 1A verschieden sind, werden hauptsächlich beschrieben und ähnliche Elemente werden in der Beschreibung weggelassen.
Der Filterapparat 1C besitzt ein Gehäuse 2, ein Filterglied 5, welches im Gehäuse 2 angeordnet ist, und eine den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ähnliche Struktur, sowie Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b. Das Gehäuse 2 umfaßt ein erstes Gehäuseglied 3 in Form eines Zylinders mit Boden und ein zweites Gehäuseglied 4, das in das erste Gehäuseglied 3 eingeführt wird.
Ein erster Anschluß 31 (ein Einlaßanschluß für die zu verarbeitende Flüssigkeit), der mit dem Innenabschnitt des Gehäuses 2 in Verbindung steht, wird im Bodenabschnitt des ersten Gehäusegliedes 3 gebildet, welcher von der Fläche des Bodenabschnittes nach unten gerichtet ist. Darüber hinaus ist ein männliches Gewinde 95 auf dem äußeren Umkreis des ersten Gehäusegliedes 3 gebildet.
Das zweite Gehäuseglied 4 besitzt in dessen zentralem Abschnitt ein Loch 42, welches sich durch das zweite Gehäuseglied 4 in axialer Richtung des zweiten Gehäusegliedes 4 hindurch erstreckt. Das zweite Gehäuseglied 4 besitzt an dessen oberem Ende einen zweiten Anschluß (einen Auslaß für das Filtrat) 41, der mit dem Lumen 42 in Verbindung steht, welcher von der Deckelfläche des zweiten Gehäusegliedes 4 nach oben gerichtet ist. Es ist zu bemerken, daß das Ende des Loches 42 als ein Trichter spitz zuläuft, so daß es fähig ist, die Flüssigkeit, welche durch den inneren Hohlraum 42 fließt, zu verteilen oder zusammenlaufen zu lassen.
Ein Dichtungsring (ein Dichtungsglied) 43 mit einer Struktur, die der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ähnlich ist, wird am äußeren Umkreis des zweiten Gehäusegliedes 4 angeordnet. Wenn das zweite Gehäuseglied 4 in das erste Gehäuseglied 3 eingesetzt worden ist, wird der Dichtungsring 43 in engen Kontakt mit der Innenfläche des ersten Gehäusegliedes 3 gebracht, so daß die Flüssigkeits-Dichtigkeit des Gehäuses 2, insbesondere die aseptische Eigenschaft aufrechterhalten bleibt.
Wenn das zweite Gehäuseglied 4 in bezug auf das erste Gehäuseglied 3 in axialer Richtung bewegt wird, gleitet der Dichtungsring 43 entlang der Innenfläche des ersten Gehäusegliedes 3, während er sich in engem Kontakt mit der Innenfläche 3 befindet.
Ein Einstellungsglied 9 zum Einstellen des axialen Richtungsabstandes vom ersten Gehäuseglied 3 zum zweiten Gehäuseglied 4 ist an dem Gehäuse 2 angebracht. Das Einstellglied 9 umfaßt einen Basisabschnitt 91, der in seinem zentralen Abschnitt eine Öffnung 92 besitzt, durch welche der zweite Anschluß hindurchtreten kann; sowie eine zylindrische Seitenwand 93, die auf dem äußeren Umkreis des Basisabschnittes 91 gebildet wird. Die zylindrische Seitenwand 93 hat auf ihrer inneren Fläche ein weibliches Gewinde 94, das so angeordnet ist, daß es in das männliche Gewinde 95 eingreift.
Der Filterapparat 1C besitzt ein Filterglied 5 und Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b, die ähnlich den vorstehend erwähnten Ausführungsformen gebildet sind.
Der Filterapparat 1C besitzt ein Porositäts-Veränderungsmittel, welches aus dem Einstellungsglied 9 zusammengesetzt ist; und ein männliches Gewinde 95, das auf dem äußeren Umkreis des ersten Gehäusegliedes 3 gebildet ist, wobei das Porositäts-Veränderungsmittel so aufgebaut ist, daß es die Porosität des Filtergliedes 5 verändern kann.
Wenn das Einstellungsglied 9 des Filterapparates 1C mit der vorstehend erwähnten Struktur in einer vorbestimmten Richtung in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3 in einem Zustand gedreht wird, in dem das Filterglied 5 und die Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b in dem Gehäuse angebracht sind (das heißt, in einen Zustand, in dem der Filterapparat 1C zusammengebaut wurde), wie in 8 gezeigt, drückt der Basisabschnitt 91 des Einstellungsgliedes 9 auf das zweite Gehäuseglied 4. Somit wird das zweite Gehäuseglied 4 bewegt, damit es tief in das erste Gehäuseglied 3 eindringt. Infolgedessen wird das Filterglied 5 zusammengedrückt, wie in 9 gezeigt. Wenn das Einstellungsglied 9 in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3 in einer Richtung gedreht wird, die der Richtung des vorstehend erwähnten Schrittes entgegengesetzt ist, verursacht die Rückstellungskraft des Filtergliedes 5, daß das zweite Gehäuseglied 4 in einer Richtung bewegt wird, in der das zweite Gehäuseglied 4 vom ersten Gehäuseglied 3 getrennt wird. Somit wird die auf das Filterglied wirkende, zusammendrückende Kraft weggenommen.
Wenn das Ausmaß der relativen Drehung des Einstellungsgliedes 9 in bezug auf das erste Gehäuseglied 3, das heißt, das Ausmaß des Verschraubens zwischen dem weiblichen Gewinde 94 und dem männlichen Gewinde 95, wie vorstehend beschrieben, eingestellt wird, wird die Einführungstiefe des zweiten Gehäusegliedes 4 in das erste Gehäuseglied 3 eingestellt und bestimmt. Entsprechend der obigen Einführungstiefe kann die zusammendrückende Kraft, welche auf das Filterglied 5 wirkt, das heißt, die Porosität (die Porengröße) des Filtergliedes 5 eingestellt werden.
Ebenso ist das Verfahren zur Abtrennung von Mikrogeweben aus einem Organismus unter Verwendung des Filterapparates 1C ähnlich dem des Filterapparates 1A aufgebaut, außer daß der Verfahrensschritt zur Veränderung der Porosität der Filtermembran in den Schritten [1-A] und [4-A] durch Einstellung der Winkeldrehrichtung und des Ausmaßes der Drehung des Einstellungsgliedes 9 in bezug auf das erste Gehäuseglied 3 eingestellt wird.
Das vorstehende Zellabtrennungsverfahren ist ebenso imstande, das Wiedergewinnungsverhältnis der Zielzellen und das Abtrennungsverhältnis der Substanzen, ausgenommen die Zielzellen, signifikant zu verbessern.
Die 10 und 11 sind Teil- und Querschnittsansichten, die eine vierte Ausführungsform des Filterapparats entsprechend der vorliegenden Erfindung zeigen. Ein Filterapparat, der in den 10 und 11 gezeigt ist, wird nunmehr dergestalt beschrieben, daß der Unterschied zum Filter 1A hauptsächlich beschrieben wird, und ähnliche Elemente in der Beschreibung weggelassen werden.
Der Filterapparat 1D besitzt ein Gehäuse 2, ein Filterglied 5, das im Gehäuse 2 angeordnet ist und eine strukturelle Ähnlichkeit mit jenem entsprechend den früheren Ausführungsformen besitzt, sowie Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b.
Das Gehäuse 2 wird durch ein erstes Gehäuseglied 3 und ein zweites Gehäuseglied 4 gebildet, die im wesentlichen symmetrische Gestalten besitzen.
Sowohl das erste Gehäuseglied 3 als auch das zweite Gehäuseglied 4 haben in ihren zentralen Abschnitten einen ersten Anschluß (einen Einlaßanschluß für die zu verarbeitende Flüssigkeit) 31 und einen zweiten Anschluß (einen Auslaß-Anschluß für das Filtrat) 41, die jeweils mit dem Innenabschnitt des Gehäuses 2 in Verbindung stehen und abwärts bzw. aufwärts gerichtet sind.
Das erste Gehäuseglied 3 und das zweite Gehäuseglied 4 besitzen an ihren Innenabschnitten eine Mehrzahl von plattenähnlichen Rippen 37 und 47 zum Pressen der Durchfluß-Aufrechterhaltungsglieder 6a und 6b zum Zusammenpressen des Filtergliedes 5. Diese mehrfachen Rippen 37 und 47 sind in radialer Richtung von der Mittelachse des Gehäuses 2 angeordnet.
Das Filterglied 5 und das Durchflußaufrechterhaltungsglied 6a und 6b des Filterapparats 1D haben Strukturen, die der obengenannten Ausführungsform ähnlich sind.
Das erste Gehäuseglied 3 und das zweite Gehäuseglied 4 haben die fixierten Dichtungsglied-Fixierabschnitte 38 und 48, die entgegengesetzt zueinander gebildet sind, um das Dichtungsglied 45 zu sichern.
Das Dichtungsglied 45 hat eine zylindrische Form und ist am äußeren Umkreis des Gehäuses 2 angebracht.
Das Dichtungsglied 45 besteht aus einem elastischen Material, wie Gummi oder einem thermoplastischen Elastomer, wobei zwei in axialer Richtung liegende Enden des Dichtungsgliedes 45 an die fixierten Dichtungsglieder 38 und 48 gebunden oder mit diesen vereinigt sind, um die Flüssigkeitsdichtigkeit des Gehäuses 2 zu gewährleisten.
Wenn das Filterglied 5 nicht, wie in 10 dargestellt, zusammengedrückt wird, wird das Dichtungsglied 45 im wesentlichen in die zylindrische Form geformt. Wenn das Filterglied 5, wie in 11 dargestellt, zusammengedrückt wird, wird das Dichtungsglied 45 so deformiert, daß der Mittelabschnitt des Dichtungsgliedes 45 nach außen hervortritt.
Infolge der Tatsache, daß das Dichtungsglied 45, wie oben beschrieben, bereitgestellt wird, kann die Flüssigkeits-Dichtigkeit des Gehäuses 2, insbesondere die aseptische Eigenschaft, aufrechterhalten werden, ungeachtet, ob das Filterglied 5 zusammengedrückt wird oder nicht.
Die Form des Dichtungsgliedes 45 ist nicht auf die erläuterte Form beschränkt. Zum Beispiel kann eine Faltenbalgform verwendet werden. Das Dichtungsglied 45 kann durch die inneren Seitenabschnitte der fixierten Dichtungsteile 38 und 48 gesichert werden.
Der Filterapparat 1D, der die oben beschriebene Struktur aufweist, kann die Porosität (die Porengröße) des Filtergliedes 5 unter Verwendung des Porositätsveränderungsmit tels 7 verändern oder einstellen, das in der ersten und zweiten Ausführungsform beschrieben ist, um den Abstand vom ersten Gehäuseglied 3 zum zweiten Gehäuseglied 4 zu verkürzen oder zu verlängern.
Das Verfahren zur Abtrennung von Mikrogeweben eines Organismus mit dem Filterapparat gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch ähnlich den Schritten [1-A] bis [5-A] unter Verweis auf die erste Ausführungsform durchgeführt werden.
Das Zellabtrennungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform kann auch signifikant das Wiedergewinnungsverhältnis der Ziel-Zellen und das Abtrennungsverhältnis von Materialien, die nicht den Ziel-Zellen entsprechen, verbessern.
12 und 13 sind Querschnittsansichten, die andere Ausführungsformen des Filterapparats gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Der in den 12 und 13 gezeigte Filterapparat 1E wird nun derartig beschrieben, daß ähnliche Elemente, wie solche des Filterapparats 1A, in der Erläuterung weggelassen werden.
Der Filterapparat 1E hat ein Gehäuse 2 und ein Filterglied 5, das im Gehäuse 2 angebracht ist, und eine ähnliche Struktur gemäß vorstehend erwähnter Ausführungsform hat.
Das Gehäuse 2 ist zusammengesetzt aus einem ersten Gehäuseglied 3, das ein nächstliegendes Bodenende hat, in welchem der erste Anschluß 31 ausgebildet ist; und einem im wesentlichen zylindrischen, zweiten Gehäuseglied 4, das in das erste Gehäuseglied 3 eingelassen ist und das einen zweiten Anschluß an dessen entferntem oberen Ende hat. Der zweite Anschluß 41 steht mit dem inneren Abschnitt des Gehäuses 2 durch das Lumen 42 in Verbindung, welches durch den Mittelabschnitt des zweiten Gehäusegliedes 4 hindurchgeht.
Ein Dichtungsring 43 mit einer Struktur, die der voherigen Ausführungsform ähnlich ist, ist an dem äußeren Umkreis des zweiten Gehäusegliedes 4 angebracht, so daß die Flüssigkeitsdichtigkeit des Gehäuses 2 und insbesondere die aseptische Eigenschaft aufrechterhalten wird.
Das erste Gehäuseglied 3 wird gebildet, indem. man ein nächstliegendes Bodenglied 35, das einen ersten Anschluß 31 hat, mit einem entfernten zylindrischen Glied 36 miteinander verbindet oder vereinigt. Der äußere Umkreis des Filtergliedes 5 wird zwischen dem nächstliegenden Bodenglied 35 und dem entfernten Glied 36 gehalten und gesichert. Infolgedessen wird der innere Abschnitt des Gehäuses 2 durch das Filterglied 5 in den Raum 25, der mit dem ersten Anschluß 31 in Verbindung steht, und den Raum 26, der mit dem Anschluß 41 in Verbindung steht, geteilt. Man beachte, daß der äußere Umkreis des Filtergliedes 5 an das erste Gehäuseglied 3 durch eine haftende Zusammensetzung gebunden und gesichert werden kann.
Das Filterglied 5 wird aus einer porösen Polymerfolie ähnlich zu den vor kurzem beschriebenen Ausführungsformen oder aus einer Schicht von porösen Polymerfolien gebildet. Obwohl das Filterglied 5 in dieser Ausführungsform durch Laminierung von sechs Schichten der porösen Polymerfolien gebildet wird, so daß sie einen Gradienten der physikalischen oder chemischen Eigenschaften, wie oben beschrieben, aufweisen; kann das Filterglied so strukturiert sein, daß alle oder ein Teil der porösen Polymerfolien 51 gleich sind. Eine Alternative dazu ist, daß das Filterglied 5 nur aus einer porösen Polymerfolie 51 besteht.
Eine Brücke 8 zum Drücken und Dehnen des Filtergliedes 5 wird am nächstliegenden Ende des zweiten Gehäusegliedes 4 sicher befestigt. Die Brücke 8 ist in einer derartigen Form, daß eine Mehrzahl von Drähten oder Platten in eine beispielsweise parabolische oder kreisbogenförmige Form gebogen werden kann, die konvex zum Filterglied 5 verläuft, wobei die Brücke eine vorbestimmte, zum Drücken des Filtergliedes 5 geeignete Starrheit hat.
In dieser Ausführungsform, die in 12 dargestellt ist, wird die Brücke 8 in Bezug auf die Achse des Gehäuses 2 in eine symmetrische Form gebracht und kann gleichförmig das Filterglied 5 dehnen. Somit kann eine Variation oder Streuung der zweiten Porosität (der zweiten Porengröße) in den Abschnitten des Filtergliedes 5 verhindert werden.
Die Brücke 8 hat noch eine andere Funktion, indem sie als Abstandshalter dient, um einen engen Kontakt zwischen der nächstliegenden Endoberfläche des zweiten Gehäusegliedes 4 und dem Filterglied 5 zu vermeiden. Somit wirkt die Brücke 8 auch als Durchflußaufrechterhaltungsglied, das in der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben wurde.
Der Filterapparat 1E mit der vorhergehenden Struktur wird dergestalt gehandhabt, daß die Eindringtiefe des zweiten Gehäusegliedes 4 in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3 manuell eingestellt wird, um das Filterglied 5 zu dehnen oder um die Dehnung des Filtergliedes 5 zu lockern oder zu lösen.
Das heißt, wie in 12 dargestellt, wird die Eindringtiefe des zweiten Gehäusegliedes 4 in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3 auf einen solchen Zustand eingestellt, in dem die Brücke 8 nicht in Kontakt mit dem Filterglied 5 kommt (oder einen Zustand, in dem dieselbe in schwachem Kontakt mit dem Filterglied 5 ist). Infolgedessen wird das Filterglied 5 in einen Zustand gebracht, in dem keine Spannung oder äußere Kraft einwirkt (oder einen Zustand, in dem die Spannung vermindert worden ist). Infolgedessen wird die Porosität (die Porengröße) des Filtergliedes so eingestellt, daß die erste Porosität (die erste Porengröße) geeignet ist, um die Ziel-Zellen zu erfassen.
Andererseits, wie in 13 dargestellt, wird das zweite Gehäuseglied 4 tief in das erste Gehäuseglied 3 eingeführt, so daß das Filterglied 5 durch die Brücke 8 zusammengedrückt wird. Ein Resultat davon ist, daß auf das Filterglied 5 eine Spannung einwirkt, so daß das Filterglied 5 auf eine vorbestimmte Form gedehnt wird und die Porosität (der Porendurchmesser) des Filtergliedes 5 gesteigert wird. Folglich wird die Porosität (der Porendurchmesser) so eingestellt, daß die zweite Porosität (die zweite Porengröße) geeignet ist, um die erfaßten Ziel-Zellen loszulösen.
Obwohl nicht in 12 und 13 erläutert, kann der Filterapparat 1E auch eine derartige Struktur haben (nicht gezeigt), daß eine Mehrzahl von den Dichtungsringen 43 in axialer Richtung des Filterapparats 1E angebracht sind. Zusätzlich kann ein Porositätsveränderungsmittel einschließlich der Gewindevorsprünge 32 und der Gewindefurchen 44 oder des Einstellungsgliedes 9, welche alle eine der vorigen Ausführungsform ähnliche Form haben, bereitgestellt werden, um die Eindringtiefe des zweiten Gehäusegliedes 4 in bezug auf das erste Gehäuseglied 3 einzustellen, um die gewünschte Porosität (den Porendurchmesser) einzustellen.
Ein Beispiel für das Verfahren, um Mikrogewebe eines Organismus abzutrennen, indem man den Filterapparat 1E verwendet, welches mit der vorliegenden Erfindung übereinstimmt, wird nachfolgend beschrieben.
[1-B]
Anfänglich wird die Eindringtiefe des zweiten Gehäusegliedes 4 in Bezug auf das erste Gehäuseglied 3, wie in 12 dargestellt, auf einen Zustand eingestellt, in welchem die Brücke 8 nicht in Kontakt mit dem Filterglied 5 kommt (oder auf einen Zustand, in welchem die Brücke nur schwach mit dem Filterglied 5 in Kontakt kommt). Ein Resultat davon ist, daß die Porengröße des Filtergliedes 5 so eingestellt wird, daß sie die erste Porengröße ist, die imstande ist, die Ziel-Zellen zu erfassen.
[2-B]
Dann wird die Zellsuspensionslösung (die zu verarbeitende Lösung) einschließlich der Ziel-Zellen in das Gehäuse 2 durch den ersten Anschluß 31 des ersten Gehäuseteils 3 zugeführt. Die Zellsuspensionslösung wird in den Raum 25 eingeführt, und dann läßt man sie durch das Filterglied 5 fließen. Zu diesem Zeitpunkt können die Ziel-Zellen nicht durch die Poren des Filtergliedes 5 hindurchtreten, das auf die erste Porengröße eingestellt ist. Andere Bestandteile (nicht-benötigte Bestandteile) läßt man durch die Poren hindurchtreten und werden dann veranlaßt, nacheinander durch den Raum 26 und das Lumen 42 des zweiten Gehäusegliedes 4 zu fließen, gefolgt von dem Hinausfließen der anderen Bestandteile durch den zweiten Anschluß 41. Somit können die Ziel-Zellen gefiltert und von der Zellsuspensionslösung getrennt werden.
(3-B]
Nachdem die Ziel-Zellen gefiltert wurden, wird, falls nötig, der innere Abschnitt des Gehäuses 2 und insbesondere das Filterglied 5 mit einer Waschlösung gewaschen, die durch den ersten Anschluß 31 eingeführt wird. Infolgedessen werden die nicht-benötigten Bestandteile, die an der inneren Oberfläche des Gehäuses 2 und des Filtergliedes 5 haften, weggewaschen, so daß sie durch den zweiten Anschluß 41 abfließen. In dem Waschprozeß wird die Porosität (die Porengröße) des Filtergliedes 5, ähnlich wie bei den vorigen Ausführungsformen, eingestellt.
[4-B]
Dann wird das zweite Gehäuseglied 4, wie in 13 dargestellt, in den vertieften Abschnitt des ersten Gehäusegliedes 3 geschoben, so daß die Brücke veranlaßt wird, das Filterteil 5 zusammenzudrücken. Ein Resultat davon ist, daß das Filterglied 5 so gedehnt wird, daß die Porengröße des Filtergliedes 5 auf die zweite Porengröße eingestellt wird.
[5-B]
In dem obengenannten Zustand wird die Flüssigkeit zur Wiedergewinnung der Ziel-Zellen durch den zweiten Anschluß 41 zugeführt. Die Wiedergewinnungsflüssigkeit wird in den Raum 26 durch das Lumen 42 eingeführt und man läßt sie durch das Filterglied 5 fließen. Zu diesem Zeitpunkt werden die vom Filterglied 5 erfaßten Ziel-Zellen aufgrund des Durchflusses der Wiedergewinnungsflüssigkeit vom Filterglied 5 abgelöst. Insbesondere die Vergrößerung der Porengröße zur zweiten Porengröße verursacht, daß die Ziel-Zellen, die in die Poren hineingelangt sind, von den Poren entfernt werden, das heißt, daß sie vom Filterglied 5 losgelöst und getrennt werden. Die Ziel-Zellen, die durch den Durchfluß der Lösung vom Filterglied 5 getrennt werden, läßt man durch den Raum 25 hindurchtreten und dann durch den ersten Anschluß 31 ausfließen, so daß sie wiedergewonnen werden.
Infolge des vorstehend beschriebenen Abtrennungs- und Wiedergewinnungsverfahrens, kann das Wiedergewinnungsverhältnis der Ziel-Zellen und das Abtrennungsverhältnis der Substanzen, die keine Ziel-Zellen darstellen, dadurch signifikant verbessert werden, ähnlich zu dem Fall, in dem der Filterapparat 1A verwendet wird.
Obwohl jeder der erläuterten Filterapparate 1A bis 1E gemäß der vorliegenden Erfindung beiläufig das Filterglied 5 verwendet, das die Schichten einer Mehrzahl von porösen Polymerfolien umfaßt, von denen jede bezüglich der physikalischen oder chemischen Eigenschaften verschieden ist, um den, Gradient der physikalischen oder chemischen Eigenschaften zu erzeugen, ist der Aufbau nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann eine einzelne, inetgrierte, poröse Folie verwendet werden, welche so hergestellt wurde, daß der Gradient der physikalischen oder chemischen Eigenschaften in der Richtung der Dicke der Folie erzeugt wird. Beispiele der vorliegenden Erfindung werden nun beschrieben.
Beispiel 1
Ein Filterapparat des Kompressions-Entspannungstyps mit dem in den 1 und 4 gezeigten Aufbau wurde hergestellt.
Die Kapazität des Gehäuses wurde so eingestellt, daß sie im Bereich von 1,4 ml bis 4,0 ml liegt. Ein Filterglied wurde verwendet, welches ein Laminat war (mit einer Gesamtdicke von 3,6 mm), das aus sechs übereinandergeschichteten, porösen Polyurethanfolien, die alle einen effektiven Durchmesser von 25 mm und eine Dicke von 0,6 mm haben, gebildet war.
Ein Silicongummiring, welcher einen inneren Durchmesser von 25 mm und eine Dicke von 1 mm, sowie einen äußeren Durchmesser hat, der im wesentlichen derselbe wie jener der porösen Folie ist, wurde mit einem Polyamidsieb mit einer Dicke von 0,6 mm ausgestattet, das in den Raum im Inneren des Rings eingeführt wird. Der Silicongummiring mit dem Polyamidsieb wird laminiert und an jeder Oberfläche des Filtergliedes angebracht.
Ein aus Silicongummi hergestellter Ring wurde als Dichtungsring verwendet.
Ein Porositäts- oder Porengrößeeinstellungsmittel (ein Komprimierungsapparat) wurde, wie vorstehend beschrieben, verwendet, und eine Messung des durchschnittlichen Porendurchmessers und der Porosität in einem Zustand, in dem keine zusammendrückende Kraft auf das Filterglied angewendet wurde, sowie des durchschnittlichen Porendurchmessers und einer Porosität in einem Zustand, in dem das Filterglied auf eine Gesamtdicke von 1,4 mm zusammengedrückt wurde, wurde ausgeführt. Infolgedessen betrug der durchschnittliche Porendurchmesser 6 μm und die Porosität betrug 85% im nicht-zusammengedrückten Zustand, wohingegen der durchschnittliche Porendurchmesser 3 μm und die Porosität 60% im zusammengedrückten Zustand betrug.
Der durchschnittliche Porendurchmesser wurde mittels eines Palm-Porometers (PMI Automated Capillary Flow Porometer, hergestellt von PMI) gemessen. Die Porosität wurde von der wirklichen spezifischen Dichte des Urethans und der spezifischen Schütt-Dichte (bulk specific gravity) des Filtergliedes erhalten.
[Experiment 1]
Der vorstehend erwähnte Filterapparat wurde verwendet, um ein Experiment zur Abtrennung und Wiedergewinnung der Lymphozyten (die Ziel-Zellen) aus menschlichem Vollblut auszuführen.
Zunächst wurde das Filterglied in den zusammengedrückten Zustand gebracht, und anschließend wurden 20 ml menschliches Vollblut, dessen Gerinnung durch Zugabe von Citronensäure verhindert wurde, kontinuierlich durch einen ersten Anschluß (bei einer Zufuhrgeschwindigkeit von 2 ml/min bis 4 ml/min) zugeführt, um die Lymphozyten zu filtern und abzutrennen. Im wesentlichen wurde kein Lymphozyt in dem Blutbestandteil nachgewiesen, der durch den zweiten Anschluß hinausgeflossen ist. Somit wurden die Lymphozyten vollständig durch das Filterglied erfaßt.
Anschließend wurden 3 ml Phosphatpuffer (nachfolgend als "PBS" bezeichnet) durch den ersten Anschluß (bei einer Zufuhrgeschwindigkeit von 6 ml/min) zugeführt, so daß der innere Abschnitt des Gehäuses gewaschen wurde.
Anschließend wurde die zusammendrückende Kraft, welche auf das Filterglied einwirkte, gelöst, so daß das Filterglied auf die ursprüngliche Dicke wiederhergestellt wurde. In dem wiederhergestellten Zustand wurden 20 ml PBS (bei einer Zufuhrgeschwindigkeit von 120 ml/min) durch den zweiten Anschluß zugeführt, so daß die Lymphozyten, welche durch den ersten Anschluß hinausgespült wurden, zusammen mit PBS wiedergewonnen wurden.
Die Anzahl der Zellen in der wiedergewonnenen Lösung wurden durch einen Zellenzähler gezählt, so daß das Wiedergewinnungsverhältnis der Lymphozyten erhalten wurde. In ähnlicher Weise wurde das Wiedergewinnungsverhältnis von Granulozyten, Monozyten, Erythrozyten und Thrombozyten, welche die nicht-benötigten Bestandteile in der wiedergewonnenen Lösung waren, erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Das Überlebensverhältnis und die Funktion der gewaschenen Lymphozyten waren nicht verändert gegenüber jenen vor dem Waschschritt. Somit wurde bestätigt, daß kein Schaden an den Lymphozyten entstanden war.
Vergleichsbeispiel 1
Ein Apparat wurde verwendet, der dem von Beispiel 1 ähnlich war, und ein Experiment wurde ausgeführt, so daß die nachfolgenden Verfahrensschritte von der Filtration der Lymphozyten bis zur Wiedergewinnung derselben ähnlich dem des vorausgehenden Beispiels 1 ausgeführt wurden, mit der Ausnahme, daß das Filterglied im zusammengedrückten Zustand beibehalten wurde.
Ähnlich dem vorhergehenden Beispiel 1 wurden die Wiedergewinnungsverhältnisse der Lymphozyten und der nichtbenötigten Bestandteile erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 gezeigt.
Wie in Tabelle 1 gezeigt, führte Beispiel 1 zu einem Wiedergewinnungsverhältnis der Lymphozyten, die die Ziel-Zellen waren, welches, verglichen mit dem Vergleichsbeispiel 1, deutlich verbessert war. Da das Wiedergewinnungsverhältnis der nicht-benötigten Bestandteile gering war, wurde die Verbesserung des Abtrennungsverhältnisses der nichtbenötigten Bestandteile ebenfalls bestätigt.
Beispiel 2
Ein ähnliches Experiment 1 wurde mit einem Filterapparat, ähnlich dem von Beispiel 1 durchgeführt, außer daß der Druck so ausgeübt wurde, daß der durchschnittliche Porendurchmesser 3 mm war und die Porosität der Filtermembran im zusammengedrückten Zustand 55% betrug.
Vergleichsbeispiel 2
Mit einem spezifischen Dichtegradienten-Zentrifugationsverfahren unter Verwendung einer Ficoll-Lösung (Dichte = 1,077) wurden Lymphozyten aus menschlichem Vollblut abgetrennt und erhalten.
20 ml Ficoll-Lösung wurden in einem 50 ml Zentrifugations-Sedimentationsröhrchen aufgenommen und dann vorsichtig mit einer Schicht aus 30 ml menschlichem Vollblut überschichtet. Anschließend wurde die Zentrifugation bei 1750 U/min (1750 rpm) für 30 Minuten durchgeführt, so daß die Lymphozytenschicht fraktioniert und gewonnen wurde.
Vergleichsbeispiel 3
Ein Erythrozyten-Sedimentationsverfahren unter Verwendung von Gelatine wurde angewandt, um Lymphozyten von menschlichem Vollblut abzutrennen und wiederzugewinnen.
Zur Hälfte mit PBS verdünntes menschliches Vollblut wurde zu einer 3% Gelatine (w/v) PBS-Lösung hinzugegeben und anschließend wurde die Lösung invertiert und vermischt, um die Sedimentation der Erythrozyten innerhalb von 20 Minuten zu bekräftigen. Anschließend wurde der Überstand wiedergewonnen.
Vergleichsbeispiel 4
Mit einem Erythrozyten-Sedimentationsverfahren unter Verwendung von Methylcellulose wurden Lymphozyten von menschlichem Vollblut abgetrennt und wiedergewonnen.
5 Volumenanteile menschliches Vollblut wurden zu einem Volumenanteil einer 1% Methylcellulose (w/v) PBS-Lösung zugefügt, und anschließend wurde die Lösung invertiert und vermischt. Anschließend ließ man die Lösung für 30 Minuten ruhig stehen. Nachdem sich die Erythrozyten abgesetzt hatten, wurde der flüssige Überstand wiedergewonnen.
In Beispiel 2 und den Vergleichsbeispielen 2 bis 4 wurde das Wiedergewinnungsverhältnis von Lymphozyten und das Abtrennungsverhältnis (= 100 – Wiedergewinnungsverhältnis (%)) von jedem der nicht-benötigten Bestandteile ähnlich dem des vorangegangenen Beispiels erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 2 gezeigt.
Tabelle 2
Tabelle 2
Beispiel 2 bestätigte, daß deutlich höhere Wiedergewinnungsverhältnisse der Lymphozyten, d. h. der Ziel-Zellen, erzielt werden konnte, während das hohe Abtrennungsverhältnis von nicht-benötigten Bestandteilen verglichen mit den Vergleichsbeispielen 2 bis 4', die keine Filtrationsverfahren waren, erhalten blieb.
Es wurde bestätigt, daß Beispiel 2 die gleiche Blutmenge in einer kürzeren Zeit, verglichen mit den Vergleichsbeispielen 2 bis 4, verarbeiten konnte. Deshalb war das dem Beispiel 2 zugrundeliegende Verfahren geeignet, eine große Blutmenge schnell zu verarbeiten.
Beispiel 3
Es wurde ein Filterapparat vom Kompressions-Entspannungstyp hergestellt, der den in 5 bis 7 gezeigten Aufbau hat.
Die Kapazität des Gehäuses wurde so bemessen, daß es in einem Bereich von 1,4 ml bis 4,0 ml war.
Es wurde ein Filterglied verwendet, das aus einer Schichtung (mit einer Gesamtdicke von 3,6 mm) aus den folgenden drei Arten poröser Polyurethanfolien besteht: (1) hat einen wirksamen Durchmesser von 25 mm, eine Dicke von 0,6 mm, einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 9 μm und eine Porosität von 84%; (2) hat einen wirksamen Durchmesser von 25 mm, eine Dicke von 0,6 mm, einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 6 μm und eine Porosität von 81% (3) hat einen wirksamen Durchmesser von 25 mm, eine Dicke von 0,6 mm, einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 4 μm und eine Porosität von 84%. Der Verfahrensschritt der Laminierung wurde so durchgeführt, daß zwei Filterglieder jeder Art (insgesamt sechs Filterglieder) auf eine solche Weise der Reihe nach übereinandergeschichtet wurden, daß die durchschnittliche Porengröße von dem an die erste Öffnung angrenzenden Abschnitt hin abnimmt. Ein Silicongummi ring (mit einem inneren Durchmesser von 25 mm und einer Dicke von 1 mm) und einem äußeren Durchmesser, der im wesentlichen gleich dem der porösen Folie war, wurde mit einem Polyamidsieb (mit einer Dicke von 0,6 mm) ausgestattet, das in das Ringinnere eingesetzt wurde. Der mit dem Polyamidsieb ausgestattete Siliconring wurde auf die obere und untere Oberfläche des Filtergliedes aufgelegt und befestigt.
Die beiden in diesem Beispiel benutzten Dichtungsringe waren aus Silicongummi.
Das Porositätseinstellungsmittel wurde, wie vorstehend beschrieben, so verwendet, daß das Filterglied in einen Zustand versetzt wurde, bei dem keine zusammendrückende Kraft angewandt wurde, sowie in einen Zustand, bei dem das Filterglied zu einer Gesamtdicke von 1,6 mm zusammengedrückt wurde.
Im zusammengedrückten Zustand waren die durchschnittlichen Porendurchmesser der porösen Polyurethanfolien (1), (2) bzw. (3) 5 μm, 3 μm bzw. 2 μm. Die Porosität der porösen Polyurethanfolien (1), (2) bzw. (3) waren 64%, 57% bzw. 64%. Beiläufig wurde der durchschnittliche Porendurchmesser mit einem Apparat bestimmt, der einen ähnlichen Aufbau wie im vorhergehenden Beispiel hat.
Abgesehen davon, daß eine unterschiedliche Probe (menschliches Vollblut) benutzt wurde, wurden die vorstehend beschriebenen Filterglieder ähnlich dem Experiment 1 erprobt, wodurch das Wiedergewinnungsverhältnis von Lymphozyten, die die Ziel-Zellen waren, und das Wiedergewinnungsverhältnis von Granulozyten, Monozyten, Erythrozyten und Thrombozyten, die die nicht-benötigten Bestandteile waren, erhalten werden konnten: Darüber hinaus wurde die Zeit, die das bereit gestellte Blut zum Durchlauf benötigte, gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 3 gezeigt.
Das Überlebensverhältnis und die Funktion der Lymphozyten nach dem Waschen war gegenüber jenen vor dem Waschen unverändert. Deshalb konnte kein Schaden an den Lymphozyten festgestellt werden.
Beispiel 4
Es wurde ein Apparat hergestellt, der dem aus Beispiel 3 gleicht, außer daß ein Filterglied aus sechs übereinandergeschichteten porösen Polyurethanfolien (die Gesamtdicke betrug 3,6 mm) von gleichem Aufbau (1) benutzt wurde. Anschließend wurde ein zu Experiment 1 ähnliches Experiment durchgeführt.
Ähnlich den vorhergehenden Beispielen wurde das Wiedergewinnungsverhältnis von Lymphozyten und nicht-benötigten Bestandteilen sowie die benötigte Zeit, die die Probenflüssigkeit zum Durchlauf benötigt, bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 gezeigt.
Beispiel 5
Es wurde ein Apparat hergestellt, der dem aus Beispiel 3 gleicht, außer daß ein Filterglied aus sechs übereinandergeschichteten porösen Polyurethanfolien (die Gesamtdicke betrug 3,6 mm) von gleichem Aufbau (2) benutzt wurde. Anschließend wurde ein zu Experiment 1 ähnliches Experiment durchgeführt.
Ähnlich den vorhergehenden Beispielen wurde das Wiedergewinnungsverhältnis von Lymphozyten und nicht-benötigten Bestandteilen, sowie die benötigte Zeit, die die Probenflüssigkeit zum Durchlauf benötigt, bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 gezeigt.
Beispiel 6
Es wurde ein Apparat hergestellt, der dem aus Beispiel 3 gleicht, außer daß ein Filterglied aus sechs übereinander geschichteten porösen Polyurethanfolien (die Gesamtdicke betrug 3,6 mm) von gleichem Aufbau (3) benutzt wurde. Anschließend wurde ein zu Experiment 1 ähnliches Experiment durchgeführt.
Ähnlich den vorhergehenden Beispielen wurde das Wiedergewinnungsverhältnis von Lymphozyten und nicht-benötigten Bestandteilen sowie die benötigte Zeit, die die Probenflüssigkeit zum Durchlauf benötigt, bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 4 gezeigt.
Wie in den Tabellen 3 und 4 gezeigt, ergab sich für die Beispiele 3 und 6 ein hohes Wiedergewinnungsverhältnis für Lymphozyten, die die Ziel-Zellen waren. Für die Beispiele 3 und 5 ergab sich eine hohe Durchlaufgeschwindigkeit und eine kurze Wiedergewinnungszeit.
Insbesondere in Beispiel 3 konnte sowohl ein hohes Wiedergewinnungsverhältnis der Ziel-Zellen als auch ein hohes Abtrennungsverhältnis der nicht-benötigten Bestandteile in passender Weise erzielt werden, da ein Filterglied mit Poren benutzt wurde, deren Durchmesser einen geeigneten Gradienten haben.
Beispiel 7
Es wurde ein Filterapparat hergestellt, der dem aus Beispiel 3 gleicht, außer daß ein Filterglied benutzt wurde, das durch Laminierung von sechs porösen Polyurethanfolien von zweierlei Art gebildet wurde, die ein unterschiedliches Zetapotential haben, wobei jede Folie einen wirksamen Durchmesser von 25 mm, eine Dicke von 0,6 mm, eine durchschnittliche Porengröße von 6 μm und eine Porosität von 81% hat. Anschließend wurde ein zu Experiment 1 ähnliches Experiment durchgeführt.
Die Laminierung wurde so durchgeführt, daß vier poröse Folien, die alle ein negatives Zetapotential (-4,6 mV) haben, laminiert wurden und anschließend zwei poröse Folien, wovon jede ein positives Zetapotential (+16,3 mV) hat, beginnend mit dem an die erste Öffnung angrenzenden Abschnitt laminiert wurden. Die erzielte Gesamtdicke war 3,6 mm.
Der durchschnittliche Porendurchmesser des zusammengedrückten Filtergliedes war 3 μm und die Porosität in diesem Zustand war 57%.
Das Zetapotential wurde unter Verwendung eines Strömungspotentialmeßgerätes (ZP-10B, hergestellt von Shimadzu) gemessen.
Ähnlich den vorhergehenden Beispielen wurde das Wiedergewinnungsverhältnis von Lymphozyten und nicht-benötigten Bestandteilen sowie die Durchlaufzeit der Lösung erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 gezeigt.
Beispiel 8
Es wurde ein Apparat hergestellt, der dem aus Beispiel 7 gleicht, außer daß ein Filterglied benutzt wurde, das ein Laminat aus sechs der im Beispiel 7 erwähnten porösen Folien mit negativem Zetapotential war. Die Gesamtdicke war 3,6 mm. Anschließend wurde ein zu Experiment 1 ähnliches Experiment durchgeführt.
Ähnlich den vorhergehenden Beispielen wurde das Wiedergewinnungsverhältnis von Lymphozyten und nicht-benötigten Bestandteilen sowie die benötigte Durchlaufzeit der Lösung bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 5 gezeigt.
Wie in Tabelle 5 gezeigt, wurde bei den Beispielen 7 und 8 ein hohes Wiedergewinnungsverhältnis von Lymphozyten, die die Ziel-Zellen waren, und ein hohes Abtrennungsverhältnis von nicht-benötigten Bestandteilen erzielt.
Insbesondere in Beispiel 7, in dem das Filterglied einen Zetapotential-Gradienten hat, war das Abtrennungsverhältnis von nicht-benötigten Bestandteilen verbessert, während das hervorragende Wiedergewinnungsverhältnis der Ziel-Zellen erhalten blieb. Aus diesem Grunde konnte die Reinheit der wiedergewonnenen Ziel-Zellen verbessert werden. Darüber hinaus konnte die Durchlaufgeschwindigkeit der Trennung erhöht werden.
Beispiel 9
Es wurde ein Filterapparat hergestellt, der dem aus Beispiel 3 gleicht, außer daß ein Filterglied benutzt wurde, das durch Laminierung von sechs porösen Polyurethanfolien von dreierlei Art gebildet wurde, die eine unterschiedliche Hydrophilie haben. Jede der sechs Folien hat einen wirksamen Durchmesser von 25 mm, eine Dicke von 0,6 mm, einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 6 μm und eine Porosität von 81%. Anschließend wurde ein zu Experiment 1 ähnliches Experiment durchgeführt.
Die Laminierung wurde so durchgeführt, daß zwei Folien von jeder Art mit einer Hydrophilie von 9·10-⁶ N/m (90 dyn/cm) , 8·10-⁶ N/m (80 dyn/cm) bzw. 6·10-⁶ N/m (60 dyn/cm) der Reihe nach übereinander geschichtet wurden, beginnend mit dem an die erste Öffnung angrenzenden Abschnitt. Eine Gesamtdicke von 3,6 mm wurde erzielt.
Der durchschnittliche Porendurchmesser im zusammengedrückten Filterglied war 3 μm und die Porosität im gleichen Zustand war 57%.
Die Hydrophilie wurde als kritische Oberflächen-Benetzungsspannung (CWST) gemäß einem in der ungeprüften, veröffentlichten, japanischen Patent-Anmeldung Nr. 3-27317 offenbarten Verfahren bestimmt.
Ähnlich den vorhergehenden Beispielen wurde das Wiedergewinnungsverhältnis von Lymphozyten und nicht-benötigten Bestandteilen sowie die Durchlaufzeit der Lösung bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 6 gezeigt.
Beispiel 10
Es wurde ein Filterapparat hergestellt, der dem aus Beispiel 9 gleicht, außer daß ein Filterglied benutzt wurde, das ein Laminat aus sechs porösen Folien war, die alle eine Hydrophilie von 8·10^-6 N/m (80 dyn/cm) haben, wobei die porösen Folien die gleichen wie die in Beispiel 9 verwendeten waren. Die Gesamtdicke des Filtergliedes war 3,6 mm. Anschließend wurde ein zu Experiment 1 ähnliches Experiment durchgeführt.
Ähnlich der vorhergehenden Beispiele wurde das Wiedergewinnungsverhältnis der Lymphozyten und der nicht-benötigten Bestandteile sowie die Durchlaufzeit bestimmt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 6 gezeigt.
Wie in Tabelle 6 gezeigt, erzielten die Beispiele 9 und 10 ein hohes Wiedergewinnungsverhältnis an Lymphozyten, die die Ziel-Zellen waren, und ein hohes Abtrennungsverhältnis der nicht-benötigten Bestandteilen.
Insbesondere in Beispiel 9 wurde das Abtrennungsverhältnis dadurch verbessert, daß das Filterglied einen Hydrophilie-Gradienten hat, während das hohe Wiedergewinnungsverhältnis der Ziel-Zellen beibehalten wurde. Aus diesem Grund konnte die Reinheit der gewonnenen Ziel-Zellen verbessert werden.
Beispiele 11 bis 18
Acht Arten von Filterapparaten wurden gemäß den Beispielen 11 bis 18 unter den gleichen Bedingungen wie die in den Beispielen 3 bis 10 benutzten Apparate hergestellt, außer daß der Aufbau des Apparats verändert wurde, wie in den 8 und 9 gezeigt (Fassungsvermögen des Gehäuses war 1,3 ml bis 3,8 ml). Anschließend wurden die Filterapparate für ein zu Experiment 1 ähnliches Experiment eingesetzt.
Infolgedessen erzielten die Beispiele 11 bis 18 hervorragende Wiedergewinnungsverhältnisse für die Ziel-Zellen und Abtrennungsverhältnisse für die nicht-benötigten Bestandteile. Die Beispiele 11 bis 18 zeigten ähnliche Tendenzen, wie sie mit den entsprechenden Beispielen 3 bis 10 erhalten wurden.
Beispiele 19 bis 26
Acht Arten von Filterapparaten wurden gemäß den Beispielen 19 bis 26 unter den gleichen Bedingungen wie die in den Beispielen 3 bis 10 benutzten Apparate hergestellt, außer daß der Aufbau des Apparats verändert wurde, wie in den Fi guren 10 und 11 gezeigt (Fassungsvermögen des Gehäuses war 1,8 ml bis 4,8 ml; die Dicke des Dichtungsgliedes, das aus einer Styrol-Elastomer-Verbindung gefertigt war, betrug 2 mm) und das Porositätsveränderungsmittel, das in den 2 bis 4 gezeigt ist. Anschließend wurde der Filterapparat für ein zu Experiment 1 ähnliches Experiment eingesetzt.
Infolgedessen erzielten alle Beispiele 19 bis 26 hervorragende Wiedergewinnungsverhältnisse für die Ziel-Zellen und Abtrennungsverhältnisse für die nicht-benötigten Bestandteile. Die Beispiele 19 bis 26 zeigten ähnliche Tendenzen, wie sie mit den entsprechenden Beispielen 3 bis 10 erhalten wurden.
Beispiel 27
Es wurde ein Filterapparat vom Dehnungs-Entspannungs-Typ angefertigt, der den in den 12 bis 13 gezeigten Aufbau hat.
Das Fassungsvermögen des Gehäuses wurde auf einen Bereich von 10,0 ml bis 20,0 ml festgelegt. Als Filterglied wurde eine porösen Polyurethanfolie (Einzelschicht) mit einem wirksamen Durchmesser von 25 mm und einer Dicke von 1,8 mm verwendet.
Die Einführungstiefe des zweiten Gehäusegliedes in das erste Gehäuseglied wurde angepaßt und der durchschnittliche Porendurchmesser und die Porosität wurden mit einem ähnlich dem in Beispiel 1 verwendeten Verfahren in einem Zustand (in einem nicht-gedehnten Zustand) ohne eine am Filterglied anliegende Spannung, sowie in einem Zustand mit gedehntem Filterglied gemessen. Im nicht-gedehnten Zustand war der durchschnittliche Porendurchmesser 4 μm und die Porosität war 80%. Im gedehnten Zustand war der durchschnittliche Porendurchmesser 6 μm und die Porosität war 90%.
[Experiment 2]
Der Filterapparat mit dem oben beschriebenen Aufbau wurde verwendet, um ein Experiment zur Abtrennung und Wiedergewinnung von Lymphozyten, den Ziel-Zellen, aus menschlichem Vollblut, das sich von der im vorhergehenden Experiment benutzten Probe unterscheidet, durchzuführen.
Zuerst wurde das Filterglied in den nicht-gedehnten Zustand gebracht und anschließend wurden 20 ml menschliches Vollblut, dessen Koagulation durch Zusatz von Citronensäure verhindert wurde, kontinuierlich durch den ersten Anschluß mit einer Flußgeschwindigkeit von 4 ml/min zugeführt, um die Lymphozyten zu filtern und abzutrennen. Die Anzahl an Lymphozyten in der Blutprobe, die durch den zweiten Anschluß hinausströmten, war ungefähr 2% der Anzahl an Lymphozyten im Blut vor der Filtration. Damit wurde nahezu die gesamte Menge an Lymphozyten durch das Filterglied erfaßt.
Anschließend wurden 20 ml PBS (die Flußgeschwindigkeit war 6 ml/min) durch den ersten Anschluß zugeführt, wodurch der innere Abschnitt des Gehäuses gewaschen wurde.
Anschließend wurde das Filterglied in den gedehnten Zustand gebracht und dann in diesem Zustand 20 ml PBS mit einer Flußgeschwindigkeit von 60 ml/min durch den zweiten Anschluß zugeführt. Anschließend wurden die durch den ersten Anschluß ausfließenden Lymphozyten zusammen mit PBS gewonnen.
Die Anzahl der Zellen in der gewonnenen Lösung wurde mit einem Zellzähler gezählt, so daß das Wiedergewinnungsverhältnis für Lymphozyten sowie die Wiedergewinnungsverhältnisse für Granulozyten, Monozyten, Erythrozyten und Thrombozyten, welche die nicht-benötigten Bestandteile waren, erhalten wurden. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 7 gezeigt.
Das Überlebensverhältnis und die Funktion der gewaschenen Lymphozyten unterschieden sich nicht vom Zustand vor dem Waschgang. Daher konnte kein Schaden an den Lymphozyten festgestellt werden.
Vergleichsbeispiel 5
Ein Apparat, ähnlich dem von Beispiel 27, wurde benutzt und Experiment 2, ähnlich dem vorhergehenden Beispiel, wurde in einem aufeinanderfolgenden Verfahren von der Filtration der Lymphozyten bis zu ihrer Gewinnung durchgeführt, mit dem Unterschied, daß das Filterglied im vorhergehenden nicht-gedehnten Zustand gehalten wurde.
Ähnlich dem vorangegangenen Beispiel wurden die Wiedergewinnungsverhältnisse für Lymphozyten und die nichtbenötigten Bestandteile erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 7 gezeigt.
Im Vergleich zu Vergleichsbeispiel 5 wurde bestätigt, daß in Beispiel 27 ein hervorragendes Wiedergewinnungsverhältnis der Lymphozyten, d. h. der Ziel-Zellen, erzielt wurde, und das Abtrennungsverhältnis der nicht-benötigten Bestandteile verbessert werden konnte, während das hohe Wiedergewinnungsverhältnis der Ziel-Zellen erhalten blieb.
Beispiel 28
Es wurde ein Filterapparat vom Dehnungs-Entspannungs-Typ angefertigt, der den in den 12 und 13 gezeigten Aufbau hat.
Das Fassungsvermögen des Gehäuses wurde so bestimmt, daß es in einen Bereich von 10,0 ml bis 20,0 ml fällt.
Das Filterglied war ein Laminat aus drei Arten von porösen Polyurethanfolien, die den beschriebenen Aufbau (1), (2) und (3) haben, wobei die Gesamtdicke des Laminats 3,6 mm beträgt. Die Laminierung wurde so durchgeführt, daß zwei Filterglieder von jeder Art, d. h. insgesamt sechs poröse Folien, in absteigender Folge des durchschnittlichen Porendurchmessers, beginnend mit dem an den ersten Anschluß angrenzenden Abschnitt hintereinandergeschichtet wurden.
In dem Zustand, in dem keine Spannung an das Filterglied angelegt wurde, d. h. im nicht-gedehnten Zustand, und in einem Zustand, bei dem das Filterglied gedehnt war, wurde der durchschnittliche Porendurchmesser unter Verwendung ähnlicher Verfahren wie den in Beispiel 1 benutzten Verfahren bestimmt. Dabei waren der durchschnittliche Porendurchmesser (μm) und die Porosität (%) der porösen Folien (1), (2) und (3) wie folgt: (1) 12 μm, 91%; (2) 8 μm, 89%; und (3) 6 μm, 91% .
Ein Dichtungsring aus Siliconqummi wurde benutzt.
Das vorstehend beschriebene Filterglied wurde bei einem zu Experiment 2 ähnlichen Experiment eingesetzt, wobei das Wiedergewinnungsverhältnis der Lymphozyten, die die Ziel-Zellen waren, und das Wiedergewinnungsverhältnis für Granulozyten, Monozyten, Erythrozyten und Thrombozyten, die die nicht-benötigten Bestandteile waren, erhalten wurde, mit dem Unterschied, daß eine andere Probe von menschlichem Vollblut benutzt wurde. Darüber hinaus wurde die Zeit bestimmt, die das verwendete Blut zum Durchlauf des Filtergliedes benötigt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 8 gezeigt.
Das Überlebensverhältnis und die Funktion der gewaschenen Lymphozyten war gegenüber denen vor dem Waschen nicht verändert. Deshalb konnte kein Schaden an den Lymphozyten festgestellt werden.
Beispiel 29
Es wurde ein Apparat hergestellt, der dem aus Beispiel 28 gleicht, außer daß die sechs als Filterglied verwendeten porösen Polyurethanfolien alle die Bauweise (1) haben, wobei die Gesamtdicke des Filtergliedes 3,6 mm beträgt. Anschließend wurde ein zu Experiment 2 ähnliches Experiment durchgeführt.
Ähnlich den vorhergehenden Beispielen wurden die Wiedergewinnungsverhältnisse für Lymphozyten und die nichtbenötigten Bestandteile, sowie die Zeit, welche die Probenflüssigkeit zum Durchlauf des Filterapparats benötigt, erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 9 gezeigt.
Beispiel 30
Es wurde ein Apparat hergestellt, der dem aus Beispiel 28 gleicht, außer daß die sechs als Filterglied verwendeten porösen Polyurethanfolien alle die Bauweise (2) haben, wobei die Gesamtdicke des Filtergliedes 3,6 mm beträgt. Anschließend wurde ein zu Experiment 2 ähnliches Experiment durchgeführt.
Ähnlich zu den vorhergehenden Beispielen wurden die Wiedergewinnungsverhältnisse für Lymphozyten und die nichtbenötigten Bestandteile sowie die Zeit, welche die Probenflüssigkeit zum Durchlauf des Filterapparats benötigt, erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 9 gezeigt.
Beispiel 31
Es wurde ein Apparat hergestellt, der dem aus Beispiel 28 gleicht, außer daß die sechs als Filterglied verwendeten porösen Polyurethanfolien alle die Bauweise (3) haben, wobei die Gesamtdicke des Filtergliedes 3,6 mm beträgt. Anschließend wurde ein zu Experiment 2 ähnliches Experiment durchgeführt.
Ähnlich den vorhergehenden Beispielen wurden die Wiedergewinnungsverhältnisse für Lymphozyten und die nichtbenötigten Bestandteile sowie die Zeit, welche die Probenflüssigkeit zum Durchlauf des Filterapparats benötigt, erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 9 gezeigt.
Wie in den Tabellen 8 und 9 gezeigt, wurden bei allen Beispielen 28 bis 31 hohe Wiedergewinnungsverhältnisse für Lymphozyten, die die Ziel-Zellen waren, erzielt. In den Beispielen 28 bis 30 wurde eine hohe Durchflußgeschwindigkeit und eine kurze Wiedergewinnungszeit erreicht.
Insbesondere in Beispiel 28 konnte sowohl ein hohes Wiedergewinnungsverhältnis der Ziel-Zellen als auch ein hohes Abtrennungsverhältnis für die nicht-benötigten Bestandteile dadurch in passender Weise erzielt werden, daß das verwendete Filterglied einen Gradienten von Porendurchmessern hat.
Beispiel 32
Es wurde ein Filterapparat hergestellt, der dem aus Beispiel 28 gleicht, außer daß ein Filterglied benutzt wurde, das durch Laminierung von sechs porösen Polyurethanfolien von zweierlei Art gebildet wurde, die ein unterschiedliches Zetapotential haben. Jede der sechs Folien hat einen wirksamen Durchmesser von 25 mm, eine Dicke von 0,6 mm, eine durchschnittliche Porengröße von 4 μm und eine Porosität von 84%. Anschließend wurde ein zu Experiment 1 ähnliches Experiment durchgeführt.
Die Laminierung wurde so durchgeführt, daß vier poröse Folien, die alle ein negatives Zetapotential (-4,6 mV) haben, laminiert wurden und anschließend zwei poröse Folien, jede mit einem positiven Zetapotential (+16,3 mV), beginnend mit dem an den ersten Anschluß angrenzenden Abschnitt laminiert wurden. Die erzielte Gesamtdicke war 3,6 mm.
Der durchschnittliche Porendurchmesser des gedehnten Filtergliedes war 6 mm und die Porosität im gleichen Zustand war 91%.
Das Zetapotential wurde unter Verwendung eines Durchfluß-Spannungsmeßapparats, wie in der vorhergehenden Ausführungsform beschrieben, gemessen.
Ähnlich den vorhergehenden Beispielen wurden die Wiedergewinnungsverhältnisse für Lymphozyten und die nichtbenötigten Bestandteile, sowie die Zeit, welche die Probenflüssigkeit zum Durchlauf des Filterapparats benötigt, erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 10 gezeigt.
Beispiel 33
Es wurde ein Apparat hergestellt, der dem aus Beispiel 32 gleicht, außer daß ein Filterglied benutzt wurde, das ein Laminat aus sechs porösen Folien war, die alle ein negatives Zetapotential haben, wobei die Gesamtdicke des Filtergliedes 3,6 mm beträgt. Anschließend wurde ein zu Experiment 2 ähnliches Experiment durchgeführt.
Ähnlich den vorhergehenden Beispielen wurden die Wiedergewinnungsverhältnisse von Lymphozyten und den nichtbenötigten Bestandteilen, sowie die Zeit, welche die Probenflüssigkeit zum Durchlauf des Filterapparats benötigt, erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 10 gezeigt.
Wie in Tabelle 10 gezeigt, führte jedes der Beispiele 32 und 33 zu hohen Wiedergewinnungs-Verhältnissen der Lymphozyten, welche die Ziel-Zellen waren, sowie zu hohen Abtrennungsverhältnissen der nicht-benötigten Bestandteile. Darüber hinaus wurde eine hohe Durchflußgeschwindigkeit verwirklicht.
Da insbesondere in Beispiel 32 ein Filterglied mit einem Gradienten des Zetapotentials eingesetzt wurde, war das Abtrennungsverhältnis der nicht-benötigten Bestandteile verbessert, während ein ausgezeichnetes Wiedergewinnungs-Verhältnis der Ziel-Zellen aufrechterhalten wurde. Daher konnte die Reinheit der wiedergewonnenen Ziel-Zellen verbessert werden.
Beispiel 34
Es wurde ein Apparat hergestellt, der dem aus Beispiel 28 gleicht, außer daß ein Filterglied verwendet wurde, welches durch Laminierung von sechs porösen Polyurethanfolien von dreierlei Art mit unterschiedlichen hydrophoben Eigenschaften gebildet wurde. Jede der sechs Folien besitzt einen effektiven Durchmesser von 25 mm, eine Dicke von 0,6 mm, einen durchschnittlichen Porendurchmesser von 4 μm und eine Porosität von 84%. Anschließend wurde ein dem Experiment 2 ähnliches Experiment durchgeführt.
Die Laminierung wurde dergestalt durchgeführt, daß zwei Folien von jeder Art mit einer hydrophoben Eigenschaft von 9 ·10^-6 N/m (90 dyn/cm) , 8·10^-6 N/m (80 dyn/cm) bzw. 6·10^-6 N/m (60 dyn/cm) der Reihe nach übereinandergelegt wurden, so daß die hydrophobe Eigenschaft, ausgehend von dem dem ersten Anschluß benachbarten Abschnitt, abnahm. Die Gesamtdicke von 3,6 mm wurde erzielt.
Der durchschnittliche Porendurchmesser des gedehnten Filtergliedes betrug 6 μm und die Porosität im selben Zustand betrug 91%.
Die hydrophobe Eigenschaft wurde mittels eines Verfahrens gemessen, das dem in den vorausgehenden Beispielen verwendeten ähnlich war.
Ähnlich den vorausgehenden Beispielen wurden Wiedergewinnungsverhältnisse der Lymphozyten und nicht-benötigten Bestandteile, sowie die für den Durchlauf der Probenflüssigkeit durch den Filterapparat nötige Zeit erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 11 gezeigt.
Beispiel 35
Es wurde ein Filterapparat hergestellt, der dem aus Beispiel 34 gleicht, außer daß ein Filterglied verwendet wurde, das ein Laminat von sechs porösen Folien war, wobei jedes eine hydrophobe Eigenschaft von 8·10^-6 N/m (80 dyn/cm) hatte und die Gesamtdicke des Filtergliedes 3,6 mm betrug. Anschließend wurde ein dem Experiment 2 ähnliches Experiment ausgeführt.
Ähnlich zu den vorausgehenden Beispielen wurden Wiedergewinnungsverhältnisse der Lymphozyten und der nichtbenötigten Bestandteile, ebenso wie der für den Durchlauf der Probenflüssigkeit durch den Filterapparat benötigten Zeit erhalten. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 11 gezeigt.
Wie in Tabelle 11 gezeigt, ergaben die Beispiele 34 und 35 ein ausgezeichnetes Wiedergewinnungsverhältnis der Lymphozyten, welche die Ziel-Zellen waren, sowie ein hohes Abtrennungsverhältnis der nicht-benötigten Bestandteile.
Da insbesondere in Beispiel 32 ein Filterglied mit einem Gradienten bezüglich der hydrophoben Eigenschaften eingesetzt wurde, war das Wiedergewinnungsverhältnis der nichtbenötigten Bestandteile verbessert, während ein ausgezeichnetes Wiedergewinnungsverhältnis der Ziel-Zellen aufrechterhalten wurde. Daher konnte die Reinheit der wiedergewonnenen Zellen verbessert werden.
Der Filterapparat und das Verfahren zur Abtrennung von Mikrogeweben aus einem Organismus entsprechend der vorliegenden Erfindung wurde unter Bezugnahme auf die erläuterten Ausführungsformen beschrieben. Zusätzlich kann eine Kombination von zwei oder mehreren Gradienten bezüglich der vorhergehenden charakteristischen Eigenschaften verwendet werden.
Der Gradient der physikalischen oder chemischen Eigenschaften kann entweder in dem Zustand verwirklicht werden, in dem das Filterglied zusammengedrückt ist, oder in dem Zustand, in dem das Filterglied nicht zusammengedrückt ist, oder entweder in dem Zustand, in dem das Filterglied gedehnt ist, oder in dem Zustand, in dem dasselbe nicht gedehnt ist. Beispielsweise kann von einem Aufbau Gebrauch gemacht werden, wobei die Mehrzahl der porösen Folien des Filtergliedes unterschiedliche Dicken (oder Grade an Elastizität) besitzt, so daß, während die zweite Porosität, das heißt, die Porosität im nicht-zusammengedrückten Zustand der porösen Folien, dieselbe ist, die erste Porosität, das heißt, die Porosität im zusammengedrückten Zustand der po rösen Folien, so gewählt ist, daß sie aufgrund des Unterschiedes in der Dicke (oder des Grades an Elastizität) der porösen Folien voneinander verschieden sind. Als eine Alternative hierzu kann ein Aufbau, der zum vorhergehenden Aufbau umgekehrt ist, verwendet werden.
Die Porosität des Filtergliedes ist nicht auf die ersten und zweiten Porositäten beschränkt; sondern es können drei oder mehr Porositäten (Porengrößen) bereitgestellt werden. Beispielsweise kann eine dritte Porosität zwischen der ersten Porosität und der zweiten Porosität bereitgestellt werden, und der Waschschritt kann ausgeführt werden, wenn die Porosität auf die dritte Porosität eingestellt ist.
In jeder der vorausgehenden Ausführungsformen wird die Veränderung der Porosität (der Porengröße) des Filtergliedes ausgeführt, um eine geeignete Porosität sowohl für die Trennung (Filtration) als auch für die Wiedergewinnung der Ziel-Zellen zu verwirklichen.
Beispielsweise kann ein Filterapparat der vorliegenden Erfindung zum Zwecke des Abtrennens verschiedener Ziel-Zellen verwendet werden, entsprechend der jeweiligen Porosität durch Veränderung der Porosität (der Porengröße) des Filtergliedes, damit sie geeignet ist, die geforderten Ziel-Zellen abzutrennen. Mit anderen Worten kann der Filterapparat gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Vielzweckfilter eingesetzt werden.
Beispielsweise kann der Filterapparat gemäß der vorliegenden Erfindung dergestalt eingesetzt werden, daß die Porosität auf die erste Porosität (die erste Porengröße) eingestellt wird, um Lymphozyten abzutrennen und wiederzugewinnen, und auf eine zweite Porosität (die zweite Porengröße) eingestellt werden, um andere Zellen, wie zum Beispiel Erythrozyten und Thrombozyten, abzutrennen und wiederzugewinnen.
Mikrogewebe eines Organismus, welche eine Abtrennung gemäß der vorliegenden Erfindung erfordern, das heißt, die Ziel-Mikrogewebe eines Organismus, sind nicht auf Zellen beschränkt. Beispielsweise kann das Mikrogewebe ein Zellkern, Chromosomen, Gene (DNA), Strukturen auf Zellmembranen oder Organellen sein.
Wie vorstehend beschrieben, können die Mikrogewebe gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung eines Filtergliedes, welches die Veränderung von dessen Porosität erlaubt, mit einer hohen Ausbeute ohne Zerstörung und Denaturierung abgetrennt und wiedergewonnen werden, und dabei wird deren Qualität und charakteristische Eigenschaft und dergleichen aufrechterhalten. Darüber hinaus können nicht-benötigte Bestandteile wirksam entfernt werden.
Wenn das Filterglied einen Gradienten bezüglich physikalischer oder chemischer Eigenschaften besitzt, kann der vorhergehende Effekt verbessert werden.
Wenn das Filterglied aus einem Laminat aus einer Mehrzahl von porösen Folien gebildet ist, kann die physikalische oder chemische Eigenschaft für jedes der porösen Glieder eingestellt werden. Daher kann der Gradient einer charakteristischen Eigenschaft für das Filterglied leicht bereitgestellt werden. Darüber hinaus kann das Ausmaß des Gradienten leicht eingestellt werden.
Wenn das Filterglied, insbesondere das elastische Filterglied, zusammengedrückt oder gedehnt wird, um die Porosität zu verändern, kann die Porosität leicht mit einer ausgezeichneten Reproduzierbarkeit angepaßt und eingestellt werden, während nur ein einfacher Aufbau notwendig ist.
Wenn das Verhältnis der ersten Porosität und der zweiten Porosität auf einen gewünschten Wert eingestellt wird, oder wenn das Durchfluß-Aufrechterhaltungsglied bereitgestellt wird, wenn das Waschen durchgeführt wird, oder wenn die Porosität des Filtergliedes während des Waschens des Filtergliedes auf die erforderliche Stufe eingestellt wird, kann das Wiedergewinnungsverhältnis der Ziel-Mikrogewebe und das Abtrennungsverhältnis der nicht-benötigten Bestandteile weiter verbessert werden.
Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung das aseptische Verfahren, welches ein Vorteil dieses Filtrationsverfahrens ist, ausgeführt werden, ebenso kann ein Verfahren im großen Maßstab ausgeführt werden.

Claims

Verfahren zur Abscheidung von Zellen aus Blut unter Verwendung eines Filtergliedes (5), das aus einem porösen Material mit einer Porosität hergestellt ist, welche verändert werden kann, wobei die Verfahren die folgenden Schritte umfassen: Filtern der Zellen durch Verwendung des Filtergliedes (5), welches sich in einem solchen Zustand befindet, daß die Porosität des Filtergliedes (5) auf eine erste Porosität eingestellt ist, die ein Auffangen der Zellen ermöglicht, wobei die erste Porosität eine Porengröße von weniger als 5 μm besitzt; und Gewinnen der durch das Filterglied (5) aufgefangenen Zellen, wobei die Gewinnung in einem solchen Zustand durchgeführt wird, daß die Porosität des Filtergliedes (5) auf eine zweite Porosität eingestellt worden ist, welche höher ist als die erste Porosität.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filterapparat (1A bis 1E) eingesetzt wird, welcher ein Gehäuse (2) mit einem ersten und zweiten Anschluß (31, 41) umfaßt, und das besagte Filterglied (5) beherbergt, und das Verfahren ferner die folgenden Schritte umfaßt: Zuführen der zu behandelnden, die Zellen enthaltenden Flüssigkeit durch den ersten Anschluß (31) zum Filter glied (5) und Abscheiden der Zellen durch Hindurchführen der Flüssigkeit durch das Filterglied (5) in einem solchen Zustand, daß die Porosität des Filtergliedes (5) auf eine erste Porosität eingestellt worden ist, die imstande ist, die Zellen aufzufangen, wobei die erste Porosität eine Porengröße von weniger als 5 μm besitzt; und Zuführen der gewonnenen Flüssigkeit durch den zweiten Anschluß (41) zum Filterglied (5) in einem solchen Zustand, daß die Porosität des Filtergliedes (5) auf eine zweite Porosität eingestellt worden ist, welche höher ist als die erste Porosität, wobei die vom Filterglied (5) aufgefangenen Zellen wiedergewonnen werden.
Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Filterapparat (1A bis 1E) ferner ein Bauteil (6a, 6b), das den Flüssigkeitsdurchtritt aufrechterhält, umfaßt, zum Aufrechterhalten eines fließenden Durchtritts der Flüssigkeit, welche durch den ersten Anschluß (31) und/oder den zweiten Anschluß (41) in das Filterglied (5) hineingeführt wird.
Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß es darüber hinaus der. folgenden Schritt umfaßt: Zuliefern einer Waschflüssigkeit durch den ersten Anschluß (31) , wobei das Filterglied (5) vor dem Schritt des Zulieferns der wiedergewonnenen Flüssigkeit gewaschen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Waschschritt in einem solchen Zustand ausgeführt wird, daß die Porosität des Filtergliedes (5) auf eine Stufe eingestellt worden ist, welche höher ist als die erste Porosität und niedriger als die zweite Porosität.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der besagte Waschschritt in einem solchen Zustand ausgeführt wird, daß die erste Porosität der Filtermembran (5) beibehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der zweiten Porosität zur ersten Porosität 1,05 bis 3,0 beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterglied (5) ein Laminat mit einer Vielzahl poröser Materialien (51) umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterglied (5) einen Gradienten der physikalischen oder einer chemischen Eigenschaft in einer Richtung besitzt, entlang der die Flüssigkeit fließt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gradient der physikalischen oder chemischen Eigenschaft eine Veränderung des Durchmessers der Poren des porösen Materials (51) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gradient der physikalischen oder chemischen Eigen schaft eine Veränderung der Porosität des porösen Materials (51) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gradient der physikalischen oder chemischen Eigenschaft eine Veränderung der Hydrophilie des porösen Materials (51) umfaßt.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Gradient der physikalischen oder chemischen Eigenschaft eine Veränderung des Zeta-Potentials des porösen Materials (51) umfaßt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Filterglied (5) eine solche Struktur besitzt, daß die Erhöhung bzw. Erniedrigung der Porosität jeweils der Vergrößerung bzw. der Verkleinerung des Durchmessers der Poren entspricht.