KR100593876B1 - 생물학적 유체에 대한 uv 조사 방법 - Google Patents
생물학적 유체에 대한 uv 조사 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100593876B1 KR100593876B1 KR1020017004084A KR20017004084A KR100593876B1 KR 100593876 B1 KR100593876 B1 KR 100593876B1 KR 1020017004084 A KR1020017004084 A KR 1020017004084A KR 20017004084 A KR20017004084 A KR 20017004084A KR 100593876 B1 KR100593876 B1 KR 100593876B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- fluid
- delete delete
- irradiation
- flow rate
- residence time
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 60
- 238000009281 ultraviolet germicidal irradiation Methods 0.000 title claims description 44
- 239000013060 biological fluid Substances 0.000 title claims description 37
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 232
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 77
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 57
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 claims abstract description 43
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims abstract description 39
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000006378 damage Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 37
- 241000700605 Viruses Species 0.000 claims description 34
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 13
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 7
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 6
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims description 5
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims description 5
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003223 protective agent Substances 0.000 claims 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 claims 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000306 component Substances 0.000 description 33
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Chemical compound [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 22
- 102000008100 Human Serum Albumin Human genes 0.000 description 17
- 108091006905 Human Serum Albumin Proteins 0.000 description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 17
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 13
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 13
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 12
- XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N hydrogen iodide Chemical compound I XMBWDFGMSWQBCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- 102000009027 Albumins Human genes 0.000 description 10
- 108010088751 Albumins Proteins 0.000 description 10
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 9
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 9
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 241001515965 unidentified phage Species 0.000 description 8
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 7
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 235000009518 sodium iodide Nutrition 0.000 description 7
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 7
- 230000003685 thermal hair damage Effects 0.000 description 7
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 6
- 241000282414 Homo sapiens Species 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 6
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 241000702315 Escherichia virus phiX174 Species 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 5
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 5
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 241000701931 Canine parvovirus Species 0.000 description 4
- 210000001124 body fluid Anatomy 0.000 description 4
- 239000010839 body fluid Substances 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000002147 killing effect Effects 0.000 description 4
- 210000004698 lymphocyte Anatomy 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 102000008946 Fibrinogen Human genes 0.000 description 3
- 108010049003 Fibrinogen Proteins 0.000 description 3
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- DJJCXFVJDGTHFX-UHFFFAOYSA-N Uridinemonophosphate Natural products OC1C(O)C(COP(O)(O)=O)OC1N1C(=O)NC(=O)C=C1 DJJCXFVJDGTHFX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007857 degradation product Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 229940012952 fibrinogen Drugs 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 238000011534 incubation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 3
- 230000000886 photobiology Effects 0.000 description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 3
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 3
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 3
- DJJCXFVJDGTHFX-XVFCMESISA-N uridine 5'-monophosphate Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](COP(O)(O)=O)O[C@H]1N1C(=O)NC(=O)C=C1 DJJCXFVJDGTHFX-XVFCMESISA-N 0.000 description 3
- GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N (±)-α-Tocopherol Chemical compound OC1=C(C)C(C)=C2OC(CCCC(C)CCCC(C)CCCC(C)C)(C)CCC2=C1C GVJHHUAWPYXKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- JMGZEFIQIZZSBH-UHFFFAOYSA-N Bioquercetin Natural products CC1OC(OCC(O)C2OC(OC3=C(Oc4cc(O)cc(O)c4C3=O)c5ccc(O)c(O)c5)C(O)C2O)C(O)C(O)C1O JMGZEFIQIZZSBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K Citrate Chemical compound [O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 2
- 108010054218 Factor VIII Proteins 0.000 description 2
- 102000001690 Factor VIII Human genes 0.000 description 2
- 241000233866 Fungi Species 0.000 description 2
- 208000037319 Hepatitis infectious Diseases 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- 241000193096 Human adenovirus B3 Species 0.000 description 2
- 108060003951 Immunoglobulin Proteins 0.000 description 2
- 241000829100 Macaca mulatta polyomavirus 1 Species 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N Quercetin Chemical compound C=1C(O)=CC(O)=C(C(C=2O)=O)C=1OC=2C1=CC=C(O)C(O)=C1 REFJWTPEDVJJIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 206010057190 Respiratory tract infections Diseases 0.000 description 2
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 2
- 241000710961 Semliki Forest virus Species 0.000 description 2
- DRTQHJPVMGBUCF-XVFCMESISA-N Uridine Chemical compound O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C(=O)NC(=O)C=C1 DRTQHJPVMGBUCF-XVFCMESISA-N 0.000 description 2
- 239000000427 antigen Substances 0.000 description 2
- 102000036639 antigens Human genes 0.000 description 2
- 108091007433 antigens Proteins 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003114 blood coagulation factor Substances 0.000 description 2
- 239000012503 blood component Substances 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- IVTMALDHFAHOGL-UHFFFAOYSA-N eriodictyol 7-O-rutinoside Natural products OC1C(O)C(O)C(C)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC=2C=C3C(C(C(O)=C(O3)C=3C=C(O)C(O)=CC=3)=O)=C(O)C=2)O1 IVTMALDHFAHOGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229960000301 factor viii Drugs 0.000 description 2
- 230000005714 functional activity Effects 0.000 description 2
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 208000005252 hepatitis A Diseases 0.000 description 2
- 208000002672 hepatitis B Diseases 0.000 description 2
- 102000018358 immunoglobulin Human genes 0.000 description 2
- 229940072221 immunoglobulins Drugs 0.000 description 2
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 2
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 2
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 2
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 2
- 239000003504 photosensitizing agent Substances 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- ZCCUUQDIBDJBTK-UHFFFAOYSA-N psoralen Chemical compound C1=C2OC(=O)C=CC2=CC2=C1OC=C2 ZCCUUQDIBDJBTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- FDRQPMVGJOQVTL-UHFFFAOYSA-N quercetin rutinoside Natural products OC1C(O)C(O)C(CO)OC1OCC1C(O)C(O)C(O)C(OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 FDRQPMVGJOQVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 235000005493 rutin Nutrition 0.000 description 2
- ALABRVAAKCSLSC-UHFFFAOYSA-N rutin Natural products CC1OC(OCC2OC(O)C(O)C(O)C2O)C(O)C(O)C1OC3=C(Oc4cc(O)cc(O)c4C3=O)c5ccc(O)c(O)c5 ALABRVAAKCSLSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IKGXIBQEEMLURG-BKUODXTLSA-N rutin Chemical compound O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](C)O[C@@H]1OC[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](OC=2C(C3=C(O)C=C(O)C=C3OC=2C=2C=C(O)C(O)=CC=2)=O)O1 IKGXIBQEEMLURG-BKUODXTLSA-N 0.000 description 2
- 229960004555 rutoside Drugs 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000009261 transgenic effect Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 108010039209 Blood Coagulation Factors Proteins 0.000 description 1
- 102000015081 Blood Coagulation Factors Human genes 0.000 description 1
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282465 Canis Species 0.000 description 1
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 1
- 102100026735 Coagulation factor VIII Human genes 0.000 description 1
- 206010053567 Coagulopathies Diseases 0.000 description 1
- 241000709687 Coxsackievirus Species 0.000 description 1
- 241000709677 Coxsackievirus B1 Species 0.000 description 1
- FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N D-Mannitol Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O)CO FBPFZTCFMRRESA-KVTDHHQDSA-N 0.000 description 1
- 241000204855 Echovirus E1 Species 0.000 description 1
- 241000709714 Echovirus E11 Species 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 102000004190 Enzymes Human genes 0.000 description 1
- 108090000790 Enzymes Proteins 0.000 description 1
- 206010073306 Exposure to radiation Diseases 0.000 description 1
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 1
- 102000006395 Globulins Human genes 0.000 description 1
- 108010044091 Globulins Proteins 0.000 description 1
- 208000005176 Hepatitis C Diseases 0.000 description 1
- 101000911390 Homo sapiens Coagulation factor VIII Proteins 0.000 description 1
- 241000709701 Human poliovirus 1 Species 0.000 description 1
- 241000709704 Human poliovirus 2 Species 0.000 description 1
- 241000709727 Human poliovirus 3 Species 0.000 description 1
- XQFRJNBWHJMXHO-RRKCRQDMSA-N IDUR Chemical compound C1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@H]1N1C(=O)NC(=O)C(I)=C1 XQFRJNBWHJMXHO-RRKCRQDMSA-N 0.000 description 1
- 241001480512 Mammalian orthoreovirus 3 Species 0.000 description 1
- 229930195725 Mannitol Natural products 0.000 description 1
- 208000000474 Poliomyelitis Diseases 0.000 description 1
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 241000125945 Protoparvovirus Species 0.000 description 1
- ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N Quercetagetin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=C(O)C(O)=C(O)C=C2O1 ZVOLCUVKHLEPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N Rhynchosin Natural products C1=C(O)C(O)=CC=C1C1=C(O)C(=O)C2=CC(O)=C(O)C=C2O1 HWTZYBCRDDUBJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000702670 Rotavirus Species 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000723873 Tobacco mosaic virus Species 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 229920004890 Triton X-100 Polymers 0.000 description 1
- 239000013504 Triton X-100 Substances 0.000 description 1
- 229930003427 Vitamin E Natural products 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- UKFWSNCTAHXBQN-UHFFFAOYSA-N ammonium iodide Chemical class [NH4+].[I-] UKFWSNCTAHXBQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940072107 ascorbate Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003385 bacteriostatic effect Effects 0.000 description 1
- DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N beryllium copper Chemical compound [Be].[Cu] DMFGNRRURHSENX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DRTQHJPVMGBUCF-PSQAKQOGSA-N beta-L-uridine Natural products O[C@H]1[C@@H](O)[C@H](CO)O[C@@H]1N1C(=O)NC(=O)C=C1 DRTQHJPVMGBUCF-PSQAKQOGSA-N 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 150000001642 boronic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000005779 cell damage Effects 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 210000003743 erythrocyte Anatomy 0.000 description 1
- 229930003935 flavonoid Natural products 0.000 description 1
- 150000002215 flavonoids Chemical class 0.000 description 1
- 235000017173 flavonoids Nutrition 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 238000002825 functional assay Methods 0.000 description 1
- WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N gamma-tocopherol Natural products CC(C)CCCC(C)CCCC(C)CCCC1CCC2C(C)C(O)C(C)C(C)C2O1 WIGCFUFOHFEKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002523 gelfiltration Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229960003444 immunosuppressant agent Drugs 0.000 description 1
- 230000001861 immunosuppressant effect Effects 0.000 description 1
- 239000003018 immunosuppressive agent Substances 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N kaempferol Natural products OC1=C(C(=O)c2cc(O)cc(O)c2O1)c3ccc(O)cc3 MWDZOUNAPSSOEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000594 mannitol Substances 0.000 description 1
- 235000010355 mannitol Nutrition 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 231100000252 nontoxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000003000 nontoxic effect Effects 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 235000014366 other mixer Nutrition 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002572 peristaltic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002504 physiological saline solution Substances 0.000 description 1
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 235000010482 polyoxyethylene sorbitan monooleate Nutrition 0.000 description 1
- 229920000053 polysorbate 80 Polymers 0.000 description 1
- 239000012460 protein solution Substances 0.000 description 1
- 239000002510 pyrogen Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 229960001285 quercetin Drugs 0.000 description 1
- 235000005875 quercetin Nutrition 0.000 description 1
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 201000005404 rubella Diseases 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 235000000346 sugar Nutrition 0.000 description 1
- 150000008163 sugars Chemical class 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 238000006276 transfer reaction Methods 0.000 description 1
- STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N tributyl phosphate Chemical compound CCCCOP(=O)(OCCCC)OCCCC STCOOQWBFONSKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 1
- 241000701161 unidentified adenovirus Species 0.000 description 1
- DRTQHJPVMGBUCF-UHFFFAOYSA-N uracil arabinoside Natural products OC1C(O)C(CO)OC1N1C(=O)NC(=O)C=C1 DRTQHJPVMGBUCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940045145 uridine Drugs 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
- 238000001429 visible spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 229940046009 vitamin E Drugs 0.000 description 1
- 235000019165 vitamin E Nutrition 0.000 description 1
- 239000011709 vitamin E Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 229910052724 xenon Inorganic materials 0.000 description 1
- FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N xenon atom Chemical compound [Xe] FHNFHKCVQCLJFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12N—MICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
- C12N13/00—Treatment of microorganisms or enzymes with electrical or wave energy, e.g. magnetism, sonic waves
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/08—Radiation
- A61L2/10—Ultraviolet radiation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/0005—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts
- A61L2/0011—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor for pharmaceuticals, biologicals or living parts using physical methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
- C02F1/325—Irradiation devices or lamp constructions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/32—Details relating to UV-irradiation devices
- C02F2201/322—Lamp arrangement
- C02F2201/3227—Units with two or more lamps
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- External Artificial Organs (AREA)
- Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
Abstract
본 발명은 손상을 제한하도록 비교적 높은 흡광도를 가지는 유체 내의 미생물을 효과적으로 불활성화시키기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 이 장치는 조사 영역 내에서 강한 유체 흐름 혼합을 제공하는 정적 혼합기 시스템(11)을 구비한 UV 조사 시스템을 통과하는 대직경의 통로(2)를 가지고, 그 조사 영역에서, 효율적인 혼합을 위해 요구되는 상기 조사 영역 내에서의 최대 유체 체류 시간에 대응하는 최소 유속 이상의 유속, 및 효과적인 불활성화를 위한 최소 체류 시간을 제공하는 최대 유속을 제공하도록 유체 흐름이 제어된다.
생물학적 유체 처리, 바이러스, UV 방사선, UV 방사선 조사 선량
Description
본 발명은, 낙농(酪農), 증류(蒸溜) 및 양조(釀造)를 포함하는 음료 산업, 및 하수 처리 및 정화를 포함하는 물 처리 산업에서 직면하는 것과 같은 높은 광학 밀도의 생물학적 유체에의 UV 조사(照射)를 위한 방법 및 장치에 관한 것이고, 특히, 바이러스, 곰팡이, 효모, 및 인간 또는 인간이 아닌 동물의 혈액 및 혈액에서 유도된 생성물 뿐만 아니라, 예를 들어, 형질 전환 동물(transgenic animal)로부터의 우유와 같은 여러 가지 다른 체액, 및 이러한 체액들 또는 그의 성분들의 대체물로서 사용하기 위해 제조된 합성 유체에서 발견될 수도 있는 다른 유사 생물체들을 포함하는 미생물 및 림프구 등을 불활성화하는 것에 관한 것이다.
생물학적 유체 중의 림프구의 종래의 불활성화는 환자에 대한 면역 억제제의 투여에 의해 달성된다. 그러나, 이 절차는 그러한 약제의 여러 가지 역효과 및 심각한 부작용으로 인해 환자에 대한 심각한 위험을 수반한다. 체외 혈액 처리를 위한 여러 가지 방법들이 이미 제안되어 있으나, 이들 방법은 림프구 집단의 완전한 불활성화를 행할 수 없고, 또는 조작이 비교적 번거롭고 가격이 비싸고 조작이 비실용적인 장치를 사용한다.
박테리아 및 바이러스와 같은 미생물이 혼입되어 있는 경우에는, 예를 들어, 고온에서의 장기간 배양 및 마이크로파 조사를 포함하는 여러 가지 처리가 제안되었다. 이들 처리는 매우 느리고(수 시간 내지 수 일), 일반적으로 비교적 고가인 장치, 및 그러한 장치의 조작자가 준수해야 하는 엄격한 안전 예방 조치를 필요로 한다.
예를 들어, 푸로코마린(furocoumarin)과 같은 광증감제(photosensitiser)인 화학적인 첨가물의 사용과 UV 조사의 조합이 다른 연구자들에 의해 확인되었고, 이것은 조사 과정의 유효성(log10 kill로 표현됨)를 증가시키기 위해 사용될 수 있다. 이러한 유형의 과정의 대표적인 예는 WO 94/28120호(MARGOLIS-NUNNO) 및 WO 95/32732호(PARKKINEN)에서 확인될 수 있다.
생물학적 유체에 대한 푸로코마린과 같은 광감수성 화학물질의 첨가는 표적의 미생물에 대한 UV 방사선 원(源)으로부터의 에너지의 보다 효율적인 전달을 달성하기 위해 제안되어 있고, 이것에 의해, 생물학적 유체의 성분에 대한 손상을 줄 수 있는 과잉의 투여량의 조사를 필요로 하지 않고 미생물을 사멸시키거나 또는 불활성화시킨다. 보다 상세하게는, 생물학적 유체 중의 미생물, 바이러스 및 다른 오염물은 유체에의 감광제의 첨가에 의해 광역학적으로 불활성화된 다음, 조사(照射)될 수 있다. 감광제는, 예를 들어, 전자 이동 반응에 의해 미생물에 대한 조사로부터 획득된 에너지를 전달할 수 있다. 광감수성 화합물(핵산의 존재가 가장 일반적임)에 의한 불활성화의 제2 양태는 UV 조사 시에 광감수성 화합물이 핵산 잔기, 대표적으로는 DNA 중의 구아닌(guanine)과 반응하는 경우이다. 이 반응은 핵산 잔기를 불활성화시키고, 따라서, 미생물을 불활성화시킨다.
그러나, 생물학적 유체에 대한 약제의 첨가는, 약제 및/또는 그의 분해 생성물이 조사 후에 생물학적 유체 내에 여전히 잔존한다는 단점을 가진다. 이것은 약제 및/또는 그의 분해 생성물이 생물학적 유체의 오염물의 공급원이 된다는 점에서 일반적으로는 바람직하지 않다. 또한, 약제는 그 자체가 비교적 가격이 비싸고, 생물학적 유체에 그 약제를 첨가하는 여분의 공정을 요하기 때문에, 결국은 시간이 소모되고, 1인 1시간 작업량의 비용이 많이 들고, 생물학적 유체의 효율적인 처리에 오류의 잠재적인 원인을 도입할 수 있다. 약제 및/또는 그의 분해 생성물을 제거하거나 불활성화시키기 위해서는, 생물학적 유체 처리 방법 및 그 장치에 있어서 한 가지 이상의 추가 공정을 제공할 필요가 있고, 이것은 명백히 비용과 관련된다.
UV 조사에 생물학적 유체의 노출은 생물학적 유체의 여러 가지 성분, 예를 들어, 효소 및 다른 기능적 단백질을 손상시킬 기능성이 있다. 따라서, 유체의 성분의 손상을 회피하고자 하는 경우에는 UV 방사선 원이 너무 강력해서도 안되고, 유체가 UV 조사에 너무 오랜 시간 노출되어서는 안된다.
실질적으로 모든 유체가 충분한 양의 조사를 받는 것을 확실하게 하기 위해, 조사 시에 처리되는 유체를 강하게 혼합하는 것이 조사 과정의 효율을 향상시킨다는 것이 확인하였다. 고효율 혼합기를 구비한 장치가 본 출원인의 GB 2,200,020B호에 기재되어 있다. 이 GB 2,200,020B호의 장치는, 장치의 사용시 조사될 때 생물학적 유체를 반복적으로 분할하고 혼합하는 정적(靜的) 흐름 혼합수단을 구비한 장치를 기재하고 있다. 이 GB 2,200,020B호의 주요 장치는 장치의 사용시 생물학적 유체가 흐르는 다수의 좁은 구경(≤2 ㎜) 통로(5페이지 16행-19행 참조)를 구비한다. 이들 좁은 통로는, 장치의 UV 투과성 벽에 가까이(즉, 1 ㎜ 이하의 간격을 두고) 생물학적 유체를 통과시킴으로써 생물학적 유체가 적정 양의 UV 조사를 받는 것을 확실하게 한다. 생물학적 유체는 벽에 가까이 통과하여야 하는데, 그 이유는, 많은 생물학적 유체, 특히 혈액과 같은 높은 OD를 가지는 유체, 및 실질적으로 투명하지만 극히 높은 OD를 가지는 유체, 예를 들어, 24.5 OD280를 갖는 인간 혈청 알부민(Human Serum Albumin: HSA), 전형적으로는 50 내지 60 OD280를 갖는 혈장, 및 200 이상의 OD280값을 가질 수 있는 여러 가지 면역 감마 글로불린(immunogamma globulin (IgG)) 생성물과 같은 유체가 UV 조사를 비교적 높게 흡수하기 때문이고, 이것은 조사가 생물학적 유체의 본체 내로 거의 침투하지 못한다는 것을 의미한다. 생물학적 유체 내의 소정의 지점에서의 UV 방사선의 강도는 UV 방사선 원으로부터 상기 소정의 지점까지의 거리의 제곱의 역수에 비례한다. 이것은 GB 2,200,020B호에 기재된 장치의 사용에 있어서는 생물학적 유체가 좁은 구경의 통로를 통과하는 이유 때문이다. GB 2,200,020B호의 주 장치와 같은 장치의 한 가지 한계는 그러한 좁은 통로를 통과한 결과로서 생물학적 유체가 장치의 벽을 가열하는 방사선 원으로부터의 열 손상을 받기 쉽다는 것이고, 그 결과, 예를 들어, 단백질, 적혈구 등의 생물학적 유체의 필수 성분이 손상된다. 열 손상은 바람직하지 않고, 보다 강력한 방사선 원 및 처리될 유체에 대한 방사선 원의 근접 사용에 있어서의 제한 인자이다. 열 손상을 줄이기 위해, 예를 들어, GB 2,200,020B호의 실시예 1에 기재된 바와 같이, 장치의 조사실이 팬(fan)을 사용한 공기 냉각에 의해 냉각될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 비교적 느린 유속(예를 들어, 130 ml/min 내지 1200 ml/min)의 결과로, 생물학적 유체가 비교적 장시간 장치의 벽과 접촉하거나 그 벽에 바로 가까이에 위치함으로써, 그에 따라 열 손상의 위험성이 보다 커진다.
이 분야에서 생기는 또 다른 문제는, 열 손상 및 과잉의 조사로 인한 손상을 최소로 하기 위해 조사 구역에서의 처리 시간 또는 체류 시간이 최소로 되는 것이 바람직하다는 점이다. 한편, 체류 시간이 너무 짧으면, 안전한 레벨의 바이러스 불활성화 또는 로그 킬(log kill)이 달성되지 않을 수도 있다. 그러나, 상업적인 규모에서의 불활성화는, 비교적 많은 양, 예를 들어, 수백 또는 수천 리터의 알부민, IgG, 혈장 등과 같은 희귀 물질의 처리를 수반할 수 있고, 처리될 물질의 각 처리 단위에 대하여 상당한 수의 다양한 상이한 처리 파라미터 및 조건의 최적화를 행하는 것은 비용이 너무 많이 들고, 귀중한 물질을 낭비하게 된다. 따라서, 상이한 OD 등을 갖는 상이한 유체 처리군에 대한 로그 킬 레벨을 예측할 수 있는 수단을 제공할 중대한 필요가 있고, 예를 들어, 혈장에 대한 OD280는 대표적으로는 45 내지 55의 범위 및 그 이상일 수 있다.
본 발명의 목적은, 미생물 등을 사멸시키거나 불활성화시키기 위한 생물학적 유체의 처리 방법 및 장치를 제공함으로써, 상기한 결점들 중 적어도 한 가지를 회피하거나 또는 최소로 하는데 있다.
놀라웁게도, 비교적 높은 흡광도(absorbance)를 가지는, 전형적으로는 1 내지 200의 범위의 OD280값을 가지는 유체 내의 미생물의 효과적인 사멸 또는 불활성화가, 불활성화를 최대로 하고 손상을 제한하는 경향이 있는 방법에서의 관류 시스템(through-flow system)에서 효과적으로 제어될 수 있다는 것이 밝혀졌다. 보다 구체적으로는, 본 발명자들은, 미생물의 불활성화 속도, 소위, 로그 킬(log kill)이, 대직경 통로 내의 유체 흐름에 미생물 불활성화 파장의 UV 방사선이 조사되는 조사 영역내에서 강한 유체 흐름 혼합을 제공하도록 형성되어 배치된 정적 혼합기 시스템을 사용함으로써 비교적 큰 직경 통로의 관류 UV 조사 시스템에서 그러한 유체 중에서 효과적으로 제어될 수 있다는 것을 알았고, 여기서, 유체의 유속은, 실제의 로그 킬과 아래에 나타낸 관계식에 의해 예측되는 로그 킬 사이의 실질적으로 밀접한 관계의 유지에 의해 나타내어지는 바와 같은 효율적인 혼합을 위해 요구되는 상기 조사 영역 내에서의 최대 유체 체류 시간에 대응하는 최소 유속 이상의 유속을 제공하도록 제어되고, 상기 최소 유속을 초과하는 유체 유속, 또는 적어도 50, 바람직하게는 적어도 100의 상기 유체 흐름에 대한 레이놀드 수(Reynold number)를 달성하도록 체류 시간을 증가시키고, 또한, 체류 시간이 하기 관계식에 따라 규정되는 상기 조사 영역 내에서의 (최소) 체류 시간을 가지고 조사 영역을 통과하는 유체 흐름의 통과를 통해 달성되는 (최소의) 소망의 로그 킬 비율을 제공하도록 유체의 유속이 제어된다:
관계식:
Log10 kill = K ×플럭스(Flux) ×체류 시간 ×Z/OD ×튜브 직경
여기서, 플럭스는 조사 영역(통로 벽의 바로 안쪽)에서의 유체 흐름을 포함하는 통로에 입사하는 UV 조사량(단위: mW cm-2)을 나타내고; OD는 상기 미생물 불활성화 UV 조사 파장(전형적으로는, 250 내지 280 ㎛)에서의 유체의 광학 밀도를 나타내며; K는 경험적으로 도출된 정수(定數)이고; 튜브 직경은 조사 영역에서의 용기의 내경(단위: cm)이고; Z는 UV 조사 통로를 통과하는 흐름에 영향을 미치는 유체의 특정 물리적 특성과 관련된다.
보다 상세하게는, Z = u(ρ/μ)/Rem이고, 여기서, u는 유체 흐름 유속(단위: cm/sec)이고, ρ는 유체 밀도(단위: ㎏/㎥)이고, μ는 유체 점도(단위: cp)이고, Re는 값이 식 Re = duρ/μ(여기서, d, u, ρ및 μ는 상기와 동일한 의미를 가짐)에 의해 규정되는 유체의 레이놀드 수이고, m은 실험적으로 결정되는 값을 가지는 정적 혼합기 시스템의 특성을 나타낸다. 아래에서 더 설명되는 바와 같은, 교호의 감김 방향을 가지고 어긋나 있는 다수의 하프-턴 나선형 스크루 요소를 포함하는 종류의 정적 흐름 혼합기 장치의 경우에 잇어서는, 상기 m은 전형적으로는 약 0.4의 값을 갖는다.
상기 관계식은 여러 가지 상이한 방식으로 나타내어질 수 있고, 또는 특정의 가변 정수를 유지함으로써 어느 정도까지 단순화될 수 있다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 예를 들어, UV 방사선 원(사용된 램프의 개수, 배열, 출력, 분리, 유형 등)이 일정하게 유지되면, 방사선 플럭스가 UV(처리되는 유체가 흐르는 통로를 규정하는 벽의 투과 특성)에 따라서만 변화하고, "플럭스"는 통로를 규정하는 벽의 재료에 대한 상대적 방사선 투과값 Tm, 및 전술한 일반 관계식의 일반 정수 K에 포함될 수 있는 정수로 대체될 수 있다. 예로서, 소정의 벽 두께를 갖는 실리카 유리가 1.0의 투과율을 가지도록 되는 경우, 동일 벽 두께의 FEP(플루오르화 에틸렌 프로필렌) 플라스틱에 대한 Tm값은 0.83이다. Z로부터 u 성분을 추출하고, 그것을 체류 시간 성분 tR과 조합함으로써, 상기한 관계식을 다음과 같은 형태의 관계식으로 표현할 수 있다:
Log10 kill = K.Tm (ρ/μ)L／OD.d.Re0.4
여기서, L은 조사 영역의 전체 유효 길이(즉, 실제 길이 × 통로 수)이고, 다른 기호들은 전술한 관계식의 과 동일한 의미를 갖는다.
또한, 상기 관계식은 범위의 낮은 부분, 일반적으로는 1 내지 50의 범위, 특히 1 내지 30의 범위에 OD값을 가지는 유체에 대해 다소 단순화될 수 있다는 것이 확인되었다. 따라서, 한가지 양태에 있어서는, 비교적 높은 흡광도, 전형적으로는 1 내지 50 범위의 OD280값을 갖는 유체내의 미생물의 효과적인 사멸 또는 불활성화가, 불활성화를 최대로 하고 손상을 제한하는 경향이 있는 방법에서의 관류 시스템에서 효과적으로 제어될 수 있다는 것도 확인되었다. 보다 구체적으로는, 본 발명자들은, 미생물 불활성화 비율, 소위 로그 킬이, 비교적 대직경 통로내의 유체 흐름에 미생물 불활성 파장의 UV 방사선이 조사되는 조사 영역 내에서 강한 유체 혼합을 제공하도록 형성되어 배치된 정적 혼합기 시스템을 사용함으로써, 비교적 대직경 통로의 관류 UV 조사 시스템에서 그러한 유체에서 효과적으로 제어될 수 있다는 것을 알았고, 여기서, 유체의 유속은, 로그 킬과 최소 유속을 넘는 유속을 달성하는 체류 시간 사이의 실질적으로 직선적인 관계의 유지에 의해 나타내어지는 바와 같은 효율적인 혼합을 위해 요구되는 상기 조사 영역 내에서의 최대 유체 체류 시간에 대응하는 최소 유속 이상의 유속을 제공하고, 또한, 체류 시간이 하기 관계식에 따라 규정되는 상기 조사 영역 내에서의 (최소) 체류 시간을 제공하도록 조사 영역을 통과하는 유체 흐름의 통과를 통해 달성되는 (최소의) 소망의 로그 킬 비율을 제공하도록 제어된다:
관계식:
Log10 kill = K ×플럭스(Flux) ×체류 시간/OD ×튜브 직경
여기서, 플럭스는 조사 영역에서의 유체 흐름을 포함하는 통로에 입사하는 UV 조사량(단위: mW cm-2)을 나타내고; OD는 상기 미생물 불활성화 UV 조사 파장(전형적으로는, 250 내지 280 ㎛)에서의 유체의 광학 밀도를 나타내며; K는 경험적으로 도출된 정수(定數)이고; 튜브 직경은 조사 영역에서의 용기의 내경(단위: cm)이다.
본 명세서에서는, Log10 kill 또는 Log10 감소값(LRV: Log10 Reduction Value)은 미생물을 사멸시키거나 불활성화시키는데 사용되는 과정의 효율을 측정하는 것으로 채용되고, 그러한 과정은, 예를 들어, 상기 미생물을 함유하는 샘플을 조사하는 것이다. 예를 들어, 소정의 유체내의 모든 미생물의 99.0%가 사멸되거나 불활성화되는 경우, 이것은 log10 2 또는 2 log10 kill 또는 LRV 등과 같게 된다. 허용 가능한 효율은 일반적으로는 4 내지 6 log10 kill, 즉, 샘플 내의 모든 미생물의 99.99 내지 99.9999%가 소명/불활성화된 경우인 것으로 확인되었다. 미생물의 사멸 비율 또는 레벨은 일반적으로는 미생물에 대한 분석에서의 유체내의 미생물의 최초 또는 출발시 역가(力價)와 최종 역가를 비교함으로써 결정된다(미생물이 바로 검출될 수 있는 최대 희석을 결정함으로써 측정된다).
따라서, 일 양태에서, 본 발명은, 소망의 성분 및 오염 미생물을 함유하는 생물학적 유체의 UV 조사에 사용하는데 적합한 장치를 제공하고, 이 장치는,
조사 영역 내에서 UV 방사선 원에 밀접하여 배치되고 장치의 사용 후에 폐기 가능한 UV 투과성 재료로 된 벽 수단과, 입구 및 출구와, 장치의 사용 시에 내부에서 흐르는 유체에 난류가 일어나는 것을 실질적으로 피하도록 실질적인 불연속부가 없이 상기 입구와 상기 출구 사이에서 연장하는 흐름 통로를 규정하도록 형성되어 배치된 통로 수단을 가지며, 장치의 사용 시에 상기 UV 방사선 원으로부터의 UV 조사를 받기 위해 상기 UV 투과성 벽 수단에 인접하여 제공된 조사 구역을 구비한 길이방향으로 연장하는 용기를 포함하고,
삭제
상기 통로 수단은, 장치의 사용시에 유체 흐름이 유체 흐름의 분할 및 재혼합을 포함하는 혼합 조작을 반복적으로 받게 하기 위한 다수의 혼합기 요소를 구비하고 적어도 상기 조사 구역에서 상기 유체 통로를 따라 연장하는 정적(靜的) 흐름 혼합 수단을 가지고, 상기 용기는 적어도 4 mm의 내경을 가지며, 상기 장치는 또한, 장치의 사용 시에 상기 용기를 통해 유체를 통과시키기 위해 형성되어 배치된 유체 흐름 공급 수단을 구비함으로써, 상기 유체 흐름이 상기 혼합 조작을 적어도 20회 받게 되고,
여기서, 상기 유체 흐름은, 로그 킬과 최소 유속을 넘는 유속을 달성하는 체류 시간 사이의 실질적으로 직선적인 관계의 유지에 의해 나타내어지는 바와 같은 효율적인 혼합을 위해 요구되는 (상기 조사 영역 내에서의) 최대 유체 체류 시간에 대응하는 최소 유속 이상의 유속과; 상기 미생물의 소망의 로그 킬을 제공하여 상기 오염 미생물의 효과적인 불활성화를 위해 요구되는 상기 조사 영역내에서의 최소 체류 시간(바람직하게는, 상기 오염 미생물의 4 로그 킬에 요구되는 것 이상, 일반적으로는 1초 이상, 예를 들어, 10초 이상)에 대응하는 최대 유체 유속 이하, 그리고 상기 소망의 성분의 유의한 분해가 일어나는 유속 이하, 바람직하게는, 상기 소망의 성분의 10% 응집(바람직하게는, 약 1% 이하) 및/또는 상기 소망의 성분의 생물학적 활성의 20% 손실이 일어나는 유속 이하의 유체 유속으로 상기 혼합 조작을 받고,
상기 조사 영역 내에서의 상기 최소 체류 시간은 아래의 관계식에 따라 규정된다:
Log10 kill = K ×플럭스 ×체류 시간/OD ×튜브 직경
(여기서, 플럭스는 조사 영역에서의 유체 흐름을 포함하는 통로에 입사하는 UV 조사량(단위: mW cm-2)을 나타내고; OD는 실질적인 바이러스 불활성화가 일어나는 파장 영역(전형적으로는, 250 내지 280 ㎛)에서의 유체의 광학 밀도를 나타내며; K는 경험적으로 도출된 정수이고; 튜브 직경은 조사 영역에서의 용기의 내경(단위: cm)이다.
이것에 의해, 상기 장치의 사용시, 유체의 소망의 성분(들)에 대한 손상을 최소로 하면서 실질적으로 유체 전체가 유사 미생물 불활성화 레벨의 UV 조사에 노출될 수 있다.
이것에 의해, 상기 장치의 사용시, 유체의 소망의 성분(들)에 대한 손상을 최소로 하면서 실질적으로 유체 전체가 유사 미생물 불활성화 레벨의 UV 조사에 노출될 수 있다.
다른 양태에서, 본 발명은, 본 발명의 장치를 사용하여 1∼200의 OD280에 대하여 한정된 UV 투과율을 가지는 생물학적 유체를 처리하는 방법을 제공한다.(의혹을 피하기 위해, 본 명세서에서의 모든 OD는 달리 표시하지 않는 한 1 cm의 통로 길이에 대한 OD이다).
따라서, 본 발명에 의하면, 미생물 불활성화를 달성하고 소망의 성분을 보호하기 위해 첨가제 또는 다른 특별한 수단을 사용할 필요없이, 유체의 소망의 성분에 대한 손상을 최소로 하면서, 높은 광학 밀도를 갖는 생물학적 유체의 효과적인 미생물 불활성화를 달성하는 것이 가능하다. 그럼에도 불구하고, 어떠한 이유로, 본 발명의 장치 또는 방법에서 처리될 유체에 첨가제를 포함시키고 또는 다른 수단을 사용하는 것이 요구되는 경우에는, 이것이 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 행해질 수도 있음이 이해될 것이다.
또한, 생물학적 활성의 응집(aggregation) 및/또는 손실과 같은 손상을 줄이기 위해 보호 첨가제를 사용할 수도 있다. 특히 WO 95/20961호에 기재된 바와 같은, 세포들을 손상으로부터 보호하기 위한 비타민 E; WO 95/32732호에 기재된 바와 같은, 응고 인자와 같은 혈장 구성성분의 기능적 활성의 손실에 대하여 보호하기 위한 아스코르빈산(ascorbate); 및 루틴(rutin), 케르세틴(quercetin) 및 다른 플래보이드(flavonoid)와 같은 자유 라디칼 및/또는 활성 형태의 산소의 소위 "억제제(quencher)", 및 혈액 성분의 기능적 활성의 상실을 감소시키기 위해 및/또는, 예를 들어, WO 94/28120호에 기재된 바와 같이 세포 손상에 대하여 보호하기 위한 설탕, 예를 들어, 마니톨(mannitol) 및 아미노산과 같은 다른 안정제를 포함하는 여러가지 보호 첨가제가 해당 기술분야에서 공지되어 있다.
유체의 살균 및 바이러스의 불활성화를 위한 다양한 공지의 방법들과의 조합에서, 이들의 전 또는 후에 또는 이들과 동시에, 본 발명이 다소 용이하게 사용될 수 있다는 것이 본 발명의 특정 이점이다. 다양한 방법들은 해당 기술분야에 어느 정도 잘 알려져 있고, 특히, 일반적으로 알부민에 대해 사용되는 바와 같이, 안정제을 사용하거나 또는 사용하지 않고 소정의 시간에 높은 온도로, 예를 들어, 10시간에 60℃로의 유체의 인큐베이션을 포함하는 종래의 습식 열 처리 또는 저온 살균; VIII 인자와 같은 성분에 대하여 일반적으로 사용되는 바와 같이, 소정의 시간에 높은 온도로, 예를 들어, 10∼72시간에 60∼100℃로의 동결 건조된 유체 성분의 인큐베이션을 포함하는 건식 열 처리; 한외 여과; 및 유체가 1% tri(n-butyl)phosphate (TNBP) 및 1% Triton X-100 또는 Tween 80과 같은 용매 세정제 시스템과 친밀하게 혼합되고, 이들이 함께 소정의 시간, 예를 들어, 4시간에 30℃로 인큐베이트된 후, 편리하게는 소수성(疏水性) 크로마토그래피(chromatography)에 의해 용매 세정제 시스템이 제거되는 용매 세정제 처리를 포함한다. 용매 세정제 처리의 상세한 내용은 특히 WO 94/28120호; 및 미국 특허 제4,946,648호, 제4,481,189호, 및 제4,540,573호를 포함하는 여러 미국 특허에 설명되어 있다.
용매 세정제 처리의 한 가지 특징은, 그것에 의해 처리되는 유체의 OD의 유의한 증가를 일으킬 수 있다는 것이고, 이와 관련하여, 비교적 높은 OD를 갖는 유체 중의 바이러스의 효과적인 불활성화를 달성할 수 있는 본 발명에 따른 방법의 능력이 특정 이점이다. 따라서, 본 발명의 바람직한 양태에서는, 본 발명의 UV 조사 처리가 용매 세정제 처리와 조합하여 사용된다.
상기와 관련하여, 상이한 유형의 바이러스는 다양한 처리에 대해 상이한 감수성을 가질 수 있다는 것이 주목될 수 있고, 존재하는 모든 상이한 바이러스의 불활성화를 확실하게 하기 위해 상이한 처리들의 조합을 사용할 필요가 종종 있다. 본 발명의 UV 조사 처리의 특정 이점은, 용이하게 이용 가능한 다른 처리에 대하여 내성이 있는 CPV(canine parvovirus)와 같은 특정 유형의 바이러스가 UV 조사 처리에 대하여 다소 높은 감수성을 가진다는 것이다. 따라서, 생물학적 유체의 살균을 위한 본 발명의 바람직한 형태에서는, 본 발명에 따른 미생물의 불활성화를 위한 장치 및 방법이 적어도 하나의 다른 미생물 불활성화 과정과 함께 사용된다.
본 발명에 따르면, 유체의 흐름은, 유체의 모든 부분이 실질적으로 동일한 체류 시간에 UV 투과성 벽 수단에 인접한 비교적 작은 조사 영역에 확실하게 제공되게 하기 위해, 종래의 정적 흐름 혼합 수단의 적용에서 유체의 균질화를 달성하는데 요구되는 것 이상의 매우 철저한 혼합을 받고, 이것에 의해, 유체의 모든 부분이, 소망의 유체 성분의 분해를 실질적으로 수반함이 없이, 필요한 로그 킬을 달성하기에 충분한 실질적으로 동일한 UV 방사선 투여량을 수용할 수 있다. 유체 흐름이 받는 흐름 혼합 조작의 수는 개개의 혼합기 요소의 특성 및 효율과, 통로를 통과하는 유체 통과 회수와 같은 인자에 의존한다. 예를 들어, 10개의 혼합기 요소를 구비한 정적 흐름 혼합 수단의 2회 통과는 2 ×10 = 20회의 혼합 조작을 제공한다. 바람직하게는, 본 발명의 장치는, 부분적으로 처리된 유체가 미처리 유체로 복귀하여 미처리 유체와 혼합되는 것으로부터 일어나는 모든 가능성이 있는 오염 및/또는 불완전한 처리 문제를 회피하기 위해 단 한번의 유체 통과가 요구되도록 형성되어 배치되지만, 예를 들어, 이어지는 통과 전에 유체를 보유하기 위한 상이한 용기(들)을 사용함으로써 전술한 위험을 회피하는 방식으로 다수 회수의 통과가 달성될 수도 있다는 것이 이해될 것이다. 그럼에도 불구하고, 다수회 통과 시스템은, 요구되는 조사 장치의 크기와 용량을 감소시키고, 조사 영역을 통과하는 통과 회수를 단순히 변경함으로써 증대된 조작 유연성을 제공하는 것과 같은 이점들을 가진다.
보다 상세하게는, 필요한 혼합 조작의 수는, 보다 얇거나 얕은 조사 구역이 보다 작은 비율을 나타내어 보다 큰 혼합 정도를 필요로 하는 한, 조사 구역이 차지하는 통로 용적(보다 정확하게는, 통로 내부의 유체 흐름 용적)의 비율에 의존한다는 것이 이해될 것이다. 이것은 특히, 사용되는 UV 조사 빈도로 처리되는 유체의 광학 밀도(OD), 사용되는 UV 방사선 원(源)의 파워 및 강도, 통로의 직경, 및 사용되는 정적 흐름 혼합 수단이 차지하는 통로 용적에 의존한다. 따라서, 예를 들어, 4.5% HSA는 0.4 mm 정도의 조사 구역 깊이에 대응하는 24.5의 OD254값을 갖는다. 6 mm의 튜브 내경 및 통로 용적의 50%를 차지하는 정적 흐름 혼합 수단에서는, 이것은 유체 흐름 용적의 약 50%에 대응하고, 이것은 또한, log10 kill을 달성하는데 필요한 조사 구역에서의 요구되는 체류 시간을 보장하기 위해 적어도 20회의 혼합 조작을 필요로 한다. 더 큰 직경의 튜브를 사용하면, 동일한 조사 구역 깊이(동일한 유체 OD에 대해)는 통로 용적의 비교적 작은 비율에 대응하고, 따라서, 보다 많은 수의 혼합 조작과 혼합기 요소를 필요로 하는 것이 예상된다. 그러나, 본 명세서의 다른 곳에서 논의되는 바와 같이, 이 특정 고려 사항이 자동적으로 통상 고려되도록 최소 개수의 혼합기 요소보다 충분히 많은 개수가 통상 사용된다.
본 발명에 따라 바람직하게 사용되는 종류의 정적 혼합기 요소를 구비한 정적 혼합기가 차지하는 튜브 용적의 비율은 실제로는 튜브의 내경의 증가에 따라 감소하고, 그 결과, 유체가 차지하는 비율이 증가한다. 대표적인 값들을 아래 표에 나타낸다.
| 튜브 내경(mm) | 유체가 차지하는 튜브 용적비(%) |
| 6 | 50 |
| 8.5 | 69 |
| 13 | 71 |
| 18 | 74 |
| 24 | 80 |
1회의 통로가 사용되는 경우, 정적 흐름 혼합 수단은 적어도 20개, 바람직하게는 적어도 30개의 혼합기 요소, 바람직하게는 적어도 40개, 더 바람직하게는 적어도 50개의 혼합기 요소를 구비해야 한다. 그러나, 더 많은 혼합기 요소, 예를 들어, 적어도 100개, 가능하게는 300개까지 또는 그 이상의 혼합기 요소가 사용될 수도 있지만, 흐름 통로에서 과잉의 배압(背壓)의 발생을 방지하기 위해, 특별히 많은 수의 혼합기 요소가 일반적으로는 덜 바람직하고, 보다 높은 압력 하에서 동작하는 것이 요구되는 경우에는 보다 강한 형태의 장치 구성이 이용될 수 있다. 요구되는 경우, 처리되는 유체가 통과하는 용기 둘레에 수용 용기를 제공하는 것도 가능하다. 적어도 조사 영역에서는, 상기 수용 용기는, 예를 들어, 석영으로 된 실질적으로 UV 투과성의 벽 수단을 구비하여야 한다. 전술한 바와 같이, 소정의 장치내에서의 소정의 유체 중의 바이러스 불활성화의 레벨은 조사 영역에서의 체류 시간에 비례한다. 그러나, 체류 시간은 유속과 조사 영역의 유효 길이 모두와 함수 관계에 있다(즉, 조사 영역을 통과하는 다수회 통과에 대응하는 실제 길이의 임의의 배수를 포함함). 따라서, 효과적인 혼합을 위해 요구되는 최소 유속에 관해서는, 사용되는 유속에서 필요한 체류 시간을 제공하기 위해서는 조사 영역의 최소 유효 길이의 요건이 부과된다는 것이 이해될 것이다.(물론, 이 최소 유효 길이는, 용기의 직경, 처리되는 유체의 OD, 및 정수(定數) K로 표기되는 불활성화되는 미생물의 감수성을 포함한, 체류 시간을 결정하는 여러 가지 다른 인지들에 의존한다. 따라서, 실제로는, 예를 들어, 상이한 범위의 OD를 가지고 및/또는 상이한 감수성을 갖는 미생물을 함유하는 유체의 처리ㄹ르 제공하는 것이 요구되는 경우에는, 상이한 다양한 상황 각각에 요구되는 최소 유효 길이중 가장 큰 길이가 통상 선택된다.)
바람직한 유체 성분들에 대한 손상을 최소로 하기 위한 본 발명에 따른 일반적 요건에 관해서도, 본 발명의 장치 및 방법은 통상, 조사 영역의 소정의 유효 길이에 대한 최대 유속에 대응하는, 소망의 레벨의 바이러스 불활성화를 달성하는데 필요한 최소 체류 시간에 다소 근접하게 동작하도록 배치된다. 이와 관련하여, 본 발명자들은, 용기 내에 수용될 수 있는 최대 수의 혼합기 요소로 용기가 다소 채워져 조사 효율이 최대로 되는 한에서는, 얻어지는 로그 킬은 용기 내에 제공된 혼합기 요소의 수에 실질적으로 비례한다는 것을 알았다. 따라서, 본 발명의 바람직한 형태의 방법 및 장치에서는, 적어도 조사 영역 내에서 혼합기 요소들로 채워진 용기가 사용된다. 이것은, 조사에의 노출의 균일성을 최대로 하여 로그 킬을 최대로 하는 것과, 바람직한 유체 성분들에 대한 조사 손상을 최소로 함은 물론, 내부 냉각을 최대로 하여 바람직한 유체 성분들에 대한 열적 손상을 최소로 하는 것 모두의 이점을 가진다. 전형적으로는, 본 발명자들은, 50∼500개, 바람직하게는 80∼350개의 혼합기 요소를 사용한 실행 가능하고 경제적인 방식에서 효과적인 혼합이 얻어질 수 있다는 것을 알았다.
유속을 최대로 하는 것에 대응하여 체류 시간을 최소로 하는 것에 관해서는, 증가된 유속이 증가된 조사 영역 길이에 의해 반대의 균형이 이루어질 수 있고, 감소된 유속이 감소된 조사 영역 길이에 의해 반대의 균형이 이루어질 수 있는 한, 유속과 조사 영역 길이와의 상이한 조합의 범위를 사용하여 최소 유효 조사 영역 길이 이상에서 소정의 원하는 체류 시간을 달성할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러나, 특히, 높은 유속은 일반적으로는 바람직하지 않다. 그 이유는, 이들은 그에 상응하여 큰 조사 영역 길이를 필요로 하기 때문이고, 이것은 제조 비용의 증가, 공간 요건의 증가, 장치내의 사용적(dead volume)의 증가, UV 방사선 원 요건의 증가 등을 야기한다. 일반적으로는, 유효 조사 영역 길이(단일 통과 시스템에서의 실제의 조사 영역 길이에 대응함)는 최소 유효 조사 영역 길이의 100∼1000%, 바람직하게는 150∼700%, 유리하게는 200∼500%가 되도록 선택되어야 한다.
전형적으로는, 본 발명자들은, 약 6 mm의 내경을 갖는 용기의 경우, 적절한 유효 조사 영역 길이는 일반적으로는 30∼600 cm, 바람직하게는 40∼400 cm, 유리하게는 50∼300 cm이라는 것을 알았다. 적절한 유속은 일반적으로는 40∼1200 ml/min, 바람직하게는 60∼600 ml/min, 유리하게는 80∼400 ml/min이다. 물론, 모든 유속 범위가 실행 가능한 것은 아고, 예를 들어, 범위의 상한의 실제 조사 영역 길이를 사용하는 경우, 전술한 바와 같이, 그 범위의 상한의 유속이 과잉의 배압과 관련이 있을 수 있다는 것이 이해될 것이다. 보다 큰 직경의 용기를 사용하는 경우, 유효 조사 영역 길이는 전술한 바와 같이 최소 유속 요건의 점진적 증가에 대응하여 점진적으로 증가된다. 보다 큰 직경의 용기를 사용하는 경우와 마찬가지로, 소정의 로그 킬 레벨에 필요한 체류 시간도 비례적으로 증가한다. 따라서, 예를 들어, 본 발명자들은, 18 mm 정도의 내경(혼합기 요소에의 수축 조립 후)을 갖는 용기의 경우, 적절한 유효 조사 영역 길이는 일반적으로는 100∼2000 cm, 바람직하게는 120∼1200 cm, 유리하게는 150∼800 cm이라는 것을 알았다. 적절한 유속은 일반적으로는 400∼6000 ml/min, 바람직하게는 500∼4000 ml/min, 유리하게는 600∼3000 ml/min이다. 길이와 유속 범위 내에서의 모든 예상 가능한 조합이 실행 가능한 것은 아니라는 것이 다시 이해될 것이다.
최소 유속과 용기 직경 사이의 관계와 참조하여, 본 발명자들은, 최소 유속(단위: ml/min)은 일반적으로 용기 반경(단위: mm)의 세제곱에 비례한다는 것을 알았다.
물론, 효과적인 불활성화를 위한 조사 영역에서의 최소 체류 시간은 사용되는 처리에 대해 불화성될 필요가 있는 특정 미생물의 감도 또는 감수성에 의존하고, 요구되는 상대적 UV 조사 투여량의 상세는 문헌에서 용이하게 입수 가능하다는 것이 이해될 것이다
소정의 미생물에 대한 소정의 log10 kill에 필요한 UV 조사의 절대 선량이 10의 인자에 의해 변화할 수 있지만, 상이한 바이러스의 상대적 감수성은 일정하고, Kallenback NR 등(1989)에 의한 간행물, "Virus inactivation of plasma products"의 "Inactivation of viruses by ultraviolet light"(ed. Morgenthaler JJ), Curr. Stud. Hematol. Transfus. Basel, Karger 56 pp 70-82에 근거하여 아래 표에 나타낸 바와 같이 임의의 특정 바이러스에 대해 소망의 log10 kill을 위한 선량(線量) 또는 노출 시간의 적절히 신뢰성 있는 예측치(predictor)를 제공한다.
표 1. 1 log kill에 필요한 UVC 조사선량(λ= 254 nm)
| 바이러스 | 선량(mJ/cm2) |
| 아데노바이러스 3 | 1.5 |
| 박테리오파지 (E.coli 바이러스)(ΦX174) | 3.0 |
| 콕사키(수족구병) 바이러스 A9 | 12.0 |
| 콕사키 바이러스 B1 | 15.5 |
| 에코 바이러스 1 | 11.0 |
| 에코 바이러스 11 | 12.0 |
| 간염 B | 11.0 |
| 전염성 간염 | 5.8 |
| 인플루엔자(독감) | 3.4 |
| 소아마비 | 3.1 |
| 폴리오바이러스 1 | 11.0 |
| 폴리오바이러스 2 | 12.0 |
| 폴리오바이러스 3 | 10.0 |
| 레오바이러스 1 | 15.4 |
| 로타바이러스 SA11 | 7.8 |
| 담배 모자이크 바이러스 | 240.0 |
또한, 예를 들어, Marx G.등(1996)의 "Protecting fibrinogen with rutin during UVC irradiation for viral inactivation" 광화학 및 광생물학63(4) 541-546; 및 Connacher J.(1986) "The use of UV light for water disinfection" in The Brewer(5월호)을 참조할 것.
상기에 나타낸 바와 같이, 요구되는 체류 시간은 처리된 유체의 안전한 사용에 필요한 특정 로그 킬 레벨에도 의존하고, 이 로그 킬 레벨은 관련 미생물 및 미생물 오염 레벨에 의존한다. 실제로는, 통상, HIV, B형 및 C형 간염, 및 파르보바이러스(parvovirus)와 같은 미생물에 대해서는 적어도 4의 log10 kill을 달성하는 체류 시간을 제공하는 것을 요구한다.
소망의 유체 성분(들)의 유의한 분해를 실질적으로 회피하기 위한 조사 구역에서의 최대 체류 시간에 관해서는, 이것은 분해에 대한 유체 성분의 감수성과 어떠한 소정의 경우에도 허용 가능한 분해의 레벨에 의존한다는 것이 이해될 것이다. 알부민 및 면역 글로블린과 같은 혈액 성분의 경우, 분해는 주로 알부민 분자들의 응집 형태이고, 이것은 매우 바람직하지 않은데, 그 이유는, VIII 인자, VX 인자, 및 섬유소원(fibrinogen) 등의 혈액 응고 인자와 같은 다른 성분의 경우에는, 분해는 주로 생물학적 기능의 상실의 형태인 것에 대하여, 신항원이 형성되기 때문이다. 이와 관련하여 언급될 수 있는 손상의 다른 형태로는 단백질 케톤 산화 생성물의 형성을 들 수 있다. 그러나, 통상적으로 체류 시간은, 소망의 성분에 대해 발생 가능한 손상을 최소로 하기 위해 소망의 log10 kill에 필요한 최소 체류 시간에 다소 근접하도록 선택된다는 것이 이해될 것이다.
또한, 분해는, 이러한 UV 조사의 영향 뿐만 아니라, UV 방사선 원의 근접에 기인하여 일어날 수 있는 과열로부터도 일어날 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러나, 본 발명의 특정 이점은, 적절히 빠른 유체 흐름을 이전의 공지된 얇은 통로(전형적으로는, 1 mm의 두께)의 UV 조사 시스템(어떤 흡수된 열 에너지가 매우 철저한 혼합에 의해 빠르게 분산되는 유체의 비교적 많은 부분을 제공한다)에서 사용되는 것보다 상당히 큰 통로 직경과 함께 사용하는 것이, 어떤 추가의 유체 냉각 수단의 필요성 없이 유체의 전체적 또는 국소적 가열을 실질적으로 회피하는 효과를 가진다는 것이다. 그러나, 바람직하게는, 적어도 약간의 냉각(종래에는 공기 흐름에 의한 냉각에 의해 보조됨)이 UV 방사선 원에 제공되어, 램프 튜브 벽의 온도의 제한을 돕고, 따라서, UV 방사선 원으로부터 용기로의 열 전달을 제한하도록 한다.
바람직하게는, 적어도 4 mm, 유리하게는 적어도 6 mm, 바람직하게는 적어도 10 mm, 예를 들어, 15∼40 mm, 바람직하게는 20∼30 mm의 통로 직경이 사용된다. 그러한 큰 통로 직경을 사용하는 경우의 또 다른 중요한 이점은, 보다 효율적인 UV 방사선 원 구조의 사용을 용이하게 한다는 것이다. 전형적으로는, 그러한 방사선 원은 25 mm 또는 35 mm의 직경을 갖는 가늘고 긴 저압 방전 튜브의 형태이지만, 원칙적으로는 중간 압력 및 고압 방전 튜브와 같은 더 높은 강도의 방사선 원이 사용될 수도 있다. 그러나, 후자는 방전 튜브의 상당한 냉각을 필요하는 비교적 높은 작동 온도의 단점을 가지는 경향이 있다. 방사선 원의 튜브는 유체 통로 내의 환상(環狀)의 조사 구역으로의 UV 방사선의 효율적인 전달을 최대로 하기 위해 환상 배열로 사용되는 것이 바람직하다. 매우 작은 직경의 통로의 경우, 광원 튜브들을 적절한 기하학적 구조르 배치할 수 없게 된다. 유체 통로내의 조사 구역에서 수용되는 실제의 UV 방사선 플럭스는, 특히 통로 벽의 광학 효과 및 방사선 원 튜브와 환상의 조사 구역 사이의 다소 복잡한 기하학적 구조 관계로 인해, 방사선 원 튜브에서 방사되는 플럭스와 다소 복잡한 관계를 가진다는 것이 이해될 것이다. 그러나, log10 kill과 체류 시간 사이의 관계를 규정하는 수식의 "플럭스" 성분이 소정의 장치 구조에 대해 실질적으로 일정하게 유지되고, 유속, 튜브 직경 및 OD와 같은 주요 변수가 용이하게 측정될 수 있는 한, 플럭스 성분의 정확한 값은 알 필요가 없다. 또한, 플럭스의 어떤 일시적 변화는 후술되는 바와 같은 화학 광량 측정법(actinometry)에 의해 모니터되는 것이 편리할 수 있다. 용기는, 플라스틱, 생물학적으로 불활성인 금속 또는 금속 합금, 또는 유리와 같은 한 가지 이상의 생물학적으로 양립 가능하고/허용 가능한 재료로 형성될 수 있다. 용기는 PTFE, PMMA, PMA, PE, PEP, PVDF, 플루오르화 폴리머 또는 PVC와 같은 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다.
일반적으로, 상기 UV 투과성 용기의 벽 수단은 200∼400 nm의 파장 영역에서 전자기(電磁氣) 방사선을 투과한다. 용기는 220∼280 nm의 파장 영역을 투과하는 것이 보다 바람직하지만, 254 nm의 파장에서의 UV 투과 특성이 가장 바람직하다. 장치의 UV 투과성 벽은 산화 실리콘을 함유하는 유리와 같은 무기 재료로 제조될 수도 있다. Spectrosil 및 Vitreosil이라는 상표명으로 판매되는 것과 같은 유리가 사용되는 것이 바람직하다. 또는, 그 벽 수단은 유기 폴리머, 공중합체 등과 같은 플라스틱으로 형성될 수도 있지만, 그 재료는 셀룰로즈 생성물(Cellophane이라는 상표명으로 판매되는), PTFE, FEP, PVC 및 PE에 한정되지는 않는다. 일반적으로, 이들 재료는, 대개 1∼0.5 mm 정도인 전형적인 벽 두께에 대해 15∼80% 범위의 UV 투과 특성을 갖지만, 본 발명자들은, 예를 들어, 적어도 0.1 mm, 바람직하게는 적어도 0.25 mm의 얇은 벽 두께(더 큰 UV 투과를 가지는)가 실제로 사용될 수도 있다는 것을 알았다. 용기 벽에 사용되는 재료 및 벽 두께는 적어도 60%, 바람직하게는 적어도 70%의 UV 투과율을 갖도록 선택되는 것이 바람직하다. FEP의 경우, 약 75%의 UV280 투과 특성을 가지는 150 ㎛의 벽 두께가 편리한 것으로 확인되었다.
정적 흐름 혼합 수단은 바람직하게는 계면 발생기(interfacial surface generator) 타입이고, 이것에 의해, 유체가 하나의 혼합기 요소를 통과하고, 그 혼합기 요소는 장치의 입구에 있는 유체를 다수의 부(副)흐름으로 분할한 다음, 그 부흐름들을 재배향시키고 재결합시킨다. 이러한 과정은 소망의 정도의 혼합이 달성될 때까지 다른 혼합기 요소들에서 반복된다. 반대 방향으로 교호하는(좌측-우측-좌측 등) 혼합기 요소들을 갖는 기다란 나선형 스크루 부재의 형태로 된 정적 흐름 혼합 수단이 사용되는 것이 유리하다. 이러한 종류의 정적 흐름 혼합 수단은 식품 및 화학 제품 제조와 같은 다양한 목적을 위해 수 년간 공지되어 사용되어 왔고, 특히, 미국 뉴저지주 Robbinsville에 소재한 TAH Industries Inc., 미국 매사추세츠주 Andover 북부에 소재한 Chemineer Inc.에서 KENICS KM이라는 상표명으로 판매되고, 영국 Wellingborough에 소재한 Liquid Control Ltd.에서 POSIMIXER라는 상표명으로 판매되고 있으며, 미리 분할된 흐름의 반복된 분할을 통한 흐름 분리를 포함하는 다수의 상이한 혼합 효과의 조합의 결과로서 매우 강한 혼합을 제공하고, 이것에 의해, 식 D = 2n (여기서, D는 흐름 분할의 수이고, n은 혼합기 요소의 개수이다)에 따라 흐름 분할의 기하학적 진행과; 혼합기의 길이방향 축선을 중심으로 한 회전방향이 각 혼합기 요소에서 반전(시계방향-반시계방향-시계방향 등)되는 유체 반전; 유체가 새로운 혼합기 요소의 가장자리와 만날 때 장치의 혼합기 요소에서의 분리된 각각의 흐름의 중심에 근접한 유체가 반경방향 외측으로 구동될 대 일어나는 흐름 반전과 흐름 전환의 결과로 일어나는 방사상 혼합; 및 축방향 차별(differentiation)(축방향 흐름 프로파일의 확립에 대응하는)의 억제를 생성한다.
이와 관련하여, 특히, 단일 통과 장치를 사용할 경우, 정적 혼합기는, 조사 영역에서의 유체의 상이한 부분들에 대해 체류 시간에 큰 변화가 일어나지 않도록 통로의 직경을 가로질러 유속에 큰 차이가 발생하지 않는 유체 흐름을 제공하는 형태로 되는 것이 바람직하다는 것이 이해될 것이다. 길이방향 또는 축방향 혼합이 없이 효과적이고 실질적으로 완전한 방사상 혼합이 존재하는 이러한 타입의 유체 흐름은 "플러그 흐름(plug flow)"으로 알려져 있고, 전술한 나선형의 정적 혼합기가 그러한 플러그 흐름을 제공하는데 특히 효과적이다.
정적 혼합기 요소는, 손상에 대해 실질적으로 불활성이고 내성이 있는 다양한 재료로 형성될 수 있다. 일반적으로, 그 재료는 무독성이어야 하고, UV 방사선에 의한 분해, 처리되는 유체에 의한 분해, 및 세정 목적으로 사용될 필요가 있는 어떤 유체/처리에 의한 분해에 대해 저항성이어야 한다. 적절한 재료로는, 스테인리스 강과 같은 불활성 금속 및 내성 플라스틱 재료를 들 수 있다. PVDF(플루오르화 폴리비닐리덴)이 UV 방사선에 매우 내성이 있는 특히 적절한 플라스틱 재료이다.
또한, 상기한 정적 혼합기 요소의 특정 형태는 높은 유속 및/또는 보다 효율적인 혼합과 같은 추가 이점을 제공할 수 있고, 이와 관련하여, 특허받은 TAH Industries의 정적 혼합기의 애플 코어(apple core) 단면을 가진 나선형 혼합기 요소를 들 수 있다.
특히, 더 높은 유속을 사용하는 경우에는, 다소 유의한 축방향의 힘이 유체 흐름에 의해 정적 혼합기 요소에 가해진다는 것이 이해될 것이다. 따라서, 축방향 변위가 없도록 고정되는 것이 일반적으로 바람직하다. 유리 튜브 통로를 사용하는 경우, 이것은 축방향 정지구로서 작용하는 반경방향 내측으로 연장하는 돌기부를 제공함으로써 편리하게 달성될 수 있다. 플라스틱 튜브 통로를 사용하는 경우에는, 그 튜브가 열처리에 의해 혼합기 요소 둘레에 수축 형성되어, 튜브의 내경을 감소시켜 혼합기 요소들의 반경방향 외측부를 견고하게 잡고, 혼합기 요소들의 축방향으로 떨어져 있는 외측부들 사이에서 다소 반경방향 내측으로 돌출한다.
유체 흐름 공급 수단은 장치의 입구의 상류측에 배치되는 펌프일 수 있다. 또는, 유체가 중력 공급에 의해 장치에 공급될 수도 있다. 유체 흐름 공급 수단은 앞에서 규정된 한계 내의 어떤 소망의 체류 시간을 제공하는 값으로 유체 유속을 조절하기 위한 조절 가능한 유속 제어 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
조사 영역 내에서의 전체 체류 시간은 혈액계 유체에 대해서는 1∼100초, 바람직하게는 2∼16초, 유리하게는 8∼14초인 것이 바람직하다.
또 다른 양태에 있어서는, 유체에 대한 UV 조사 방법이 제공되고, 이 방법은,
(a) 본 발명의 장치를 준비하는 단계와;
(b) 상기 장치에 유체를 통과시키고, 상기 장치내의 상기 유체에 UV 방사선을 조사하는 단계를 포함하고;
상기 유체는, 조사 영역 내에서의 유체의 체류 시간이 16초 이하, 바람직하게는 8초 이하가 되도록 하는 유속으로 상기 장치를 통과하는 것을 특징으로 한다.
관류 처리 공정에서는, 유체가 실제로 안전하게 처리되었다는 어떤 확신을 얻고, 예를 들어, UV 방사선 원이 부분적으로 그의 출력을 감소시키지 않고, 따라서, 시각적 검사에 의해서는 반드시 명확하지 않을 수 있는 조사 구역에서 받는 플럭스가 감소되지 않는 것을 확인하기 위해, 장치를 통과하는 유체가 받는 UV 조사 투여량의 일관성을 적어도 어느 정도까지 모니터할 수 있는 것이 특히 중요하다는 것이 이해될 것이다.
본 발명자들은, UVC 및 다른 시판되는 UV 조사 램프로부터 방사되는 UV 방사선이 다소 정량적으로 화학적 반응을 유도하는데 사용될 수 있고, 따라서, 일정 시간에 걸쳐 수용되는 전체 방사선이 측정될 수 있음을 알았다. 따라서, 본 발명의 또 다른 양태에 따르면, UV 조사 장치의 조사 영역을 통해 흐르는 유체가 수용하는 UV 조사를 모니터하는 방법이 제공되고, 이 방법은, 소정의 UV 조사 투여량으로 조사한 때 소정 파장에서의 흡수의 변화에 의해 나타나는 실질적 정량적 화학 반응을 받는 화학 광량 측정 용액을 제공하는 단계; 상기 장치내에서 바이러스 조사를 위한 유체의 UV 조사를 위한 상기 장치의 사용 전후에 상기 화학 광량 측정 용액의 샘플을 상기 장치에 통과시키는 단계; 및 상기 화학 광량 측정 용액에서의 흡수 변화를 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
다양한 화학 광량 측정 용액이 본 발명에 따라 사용될 수도 있다. 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속 및 요드화 암모늄염이 특히 편리하고, 여기서, 요드화물은 352 nm의 파장에서 분광 광도적으로 측정 가능한 황색을 지닌 요드로 전환된다. 또한, UV 조사 투여량에 대한 요드화물 용액의 감수성은, 편리하게는, 예를 들어, 시트로산염 또는 붕산염과 같은 적절한 산성 또는 알칼리성 완충제를 사용하여 pHf를 조절함으로써 제어될 수도 있고, 여기서, 낮은 pH는 높은 감수성을 제공한다. 또 다른 화학 광량 측정 용액으로는, 수성 우리딘 모노포스페이트(UMP)를 들 수 있다. 이것은 UV로 조사된 때 UMP 수화물로 전환된다(Marx 등의 광화학 및 광생물학63 541-546(1996)).
가장 효과적이고 효율적인 바이러스 사멸(kill)은 일반적으로는 약 254 nm의 파장을 갖는 UVC와 같은 비교적 짧은 파장의 UV 방사선을 사용하여 얻어지는 반면, 다양한 상이한 파장을 제공하는 다양한 방사선 원이 사용될 수도 있고, 그 파장의 일부는 UV 스펙트럼 밖에 있을 수 있고, 가시 스펙트럼 내에 있을 수 있다. 종래의 UVC 방사선 원이 가지는 한 가지 제한은 에너지가 비교적 낮다는 것이다. 따라서, 중간 압력 및 높은 압력 수은 증기 램프, 및 크세논 스트로브 램프(이들은 실제로는, 연속적으로 작동할 수 없고, 방사선 원 등에 대한 손상을 피하기 위해 빠르게 펄스화되고 스트로브되어야 하는 높은 에너지이다)와 같은 다른 고 에너지의 방사선 원을 사용하는 것이 바람직할 수 있고, 이것은, 예를 들어, UVA 및 UVB와 같은 긴 파장의 UV를 가지는 방사선, 및/또는 백색 광 및/또는 다른 가시 스펙트럼 광을 포함하는 방사선을 제공한다.
도 1은 본 발명의 제1 장치의 개략도이다.
삭제
도 2는 도 1의 장치의 UV 방사선 조사부의 횡단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 장치의 개략도이다.
도 4는 도 3의 장치의, 도 2에 대응하는 UV 방사선 조사부의 횡단면도이다.
도 5는 박테리오파지(bacteriophage) 불활성화를 위한 유속에 대한 LRV의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 6은 박테리오파지 불활성화를 위한 체류 시간에 대한 LRV의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 7은 혼합의 영향을 나타내는, 유체의 OD에 대한 LRV의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 산업 규모의 장치의 개략적인 수직 단면 정면도이다.
도 9는 Ⅸ-Ⅸ 면에서의 도 8의 장치의 일부의 상세 단면도이다.
도 10은 최소 유속을 나타내는 4.5% 인간 알부민 조사를 위한 체류 시간에 대한 LRV의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 11은 최소 유속을 나타내는 상이한 체류 시간을 사용한 화학 광량(光量) 측정치(actinometric measurement)를 나타내는 그래프이다.
도 12 및 도 13은 레이놀드수 함수 지수(Reynold Number function index)를 결정하기 위해 사용되는 회귀 절차(regression procedure)를 나타내는 그래프이다.
도 14 및 도 15는 인간 알부민 용액에서의 박테리오바지 불활성화를 위한 체류 시간에 대한 로그 킬(log kill)의 관계를 나타내는 그래프이다.
이하의 실시예 및 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 1은, 입구(4)를 가진 제1 단부(3)와 출구(6)를 가진 제2 단부(5)를 구비하는 관형 용기(2)를 포함하는 본 발명의 장치(1)를 나타낸다. 화살표 A는 사용 시에 장치로 유입되는 액체의 흐름 방향을 나타내고, 화살표 B는 사용 시에 장치로부터 배출되는 액체의 흐름 방향을 나타낸다. 이 장치의 사용 중에 관형 용기(2)를 통해 유체를 통과시키기 위해 유체 공급 수단(7)이 제공되어 있다. 이 유체 공급 수단(7)은 전형적으로는, 소망의 유속(flow-rate)으로 장치를 통해 유체를 펌핑할 수 있는 펌프이고, 예를 들어, 연동성 펌프(peristaltic pump) 또는 기어 펌프이다.
본 발명의 장치의 다른 구성(도 3 참조)에 있어서는, 장치(1)의 입구(3) 및 출구(6)의 레벨 위의 레벨에 유지되도록 유체 저장기(reservoir)(7)를 배치함으로써 유체가 장치(1)에 공급될 수 있다. 이 구성은, 유체가 중력의 영향 하에 유체 저장기(7)로부터 관형 용기(2)를 통과하여 유체 저장기(7)의 레벨 아래에 위치된 출구(6)로 흐를 수 있게 한다.
장치(1)의 관형 용기(2)는 실리카 튜브 벽 수단(8)의 형태로 되어 있다. 이 관형 용기는 실질적으로는 원통형이고, 약 50 cm의 길이, 6 mm의 내경 및 약 1 mm의 벽 두께를 가진다.
반사 하우징(10)의 내부에 일정 각도로 분포되어 설치된 4개의 UV-C 램프(9)는 실리카 튜브 벽 수단(8) 주위에 인접하게 다소 접근하여, 전형적으로는 실리카 튜브 벽 수단(8)으로부터 약 5 mm 떨어져 배치된다. 이 경우에 적절한 램프는, 15 W의 출력 정격, 약 48.5 cm의 길이, 및 약 28 mm의 직경을 가지고, 영국, 크로이던의 필립스 라이팅사로부터 TUV-15W의 명칭으로 시판되는 것이다. UV 조사(照射)에 대한 유체의 노출의 제어에 대해서는, 이것은, 본 명세서에서는 조사 영역이라 불리는, 대향된 UVC 램프(9)들 사이의 UV 투과 벽 관형 용기(2)의 임의의 부분 내에서의 유체의 체류 시간에 관하여 편리하게 모니터된다. 그러나, 관형 용기의 벽에 인접한 조사 구역 내에서의 체류 시간에 대응하는, 유체의 임의의 부분이 실제로 조사되는 실제 시간은 조사 영역에서의 체류 시간보다도 짧다는 것이 이해될 것이고, 그 차이는 이하에서 논의되는 바와 같이 유체의 OD 및 관형 용기의 직경과 같은 인자들에 의존한다.
정적 흐름 혼합기(static flow mixer)(11)가 관형 용기(2)의 길이를 따라 연장하여 있고, 길이방향으로 배열된 80개의 일련의 혼합기 요소(12)를 가지고 있다. 이 혼합기 요소(12)는, 90°의 각도만큼 서로 어긋나 있고 교호적인 방향의 40쌍의 스크루 요소를 포함한다. 사용된 혼합 장치는 폴리아미드로 만들어져 있고, 실리카 관형 용기(2)의 내부에 꼭맞게 끼워지는 6 mm의 외경을 가졌다. 사용된 혼합 장치는 영국, 웰링보로우의 미터믹스 시스템즈사로부터 TUV-15W의 명칭으로 시판되는 것이었다. 그러한 장치에서의 혼합기 요소(12)는, 사용시 유체가 매우 철저하게 혼합되어 유체의 본체의 상이한 부분들이 UV 조사되는 관형 용기(2)의 벽(8)에 인접한 다소 얕은 조사 구역(13) 내에 연속적으로 놓이도록 형성되어 배치된다. 이렇게 하여, 실질적으로 모든 유체가 유사한 미생물 불활성화 레벨의 UV 조사에 노출된다.
관형 용기(2)를 통한 유체 유속을 제어하기 위해, 펌프(유체 공급 수단)(7)는 펌핑 속도를 조절하기 위한 제어 수단(펌프 컨트롤러)(14)을 구비하고 있다. 이 장치를 통과하는 유체의 부피를 모니터하기 위해 코리올리 질량 흐름형(Coriolis mass flow type) 유속계(15)가 제공되어 있고, 이 유속계(15)는 제어 수단(14)에 직접 입력을 제공하기 위해 사용될 수 있고, 또는 제어 수단(14)을 수동으로 조절하기 위해 조작자에 의해 사용될 수 있는 판독치를 단순히 제공할 수 있다. 처리되는 유체는 최초에는 저장기(17)내에 들어 있고, 처리 후에는 살균 용기(18)내에 수집된다.
관형 용기의 벽(8)과 접촉하거나 근접하는 유체의 양은 임의의 소정 시간에 관형 용기(2)내에 존재하는 유체의 전체 부피에 비하여 비교적 작고, 그 결과로서, 유체는 UV 조사 중에 실질적으로 자기 냉각되고, 이것에 의해, 유체가 하나의 혼합기 요소(12)로부터 다음의 혼합기 요소로 통과함에 따라 재혼합될 때, 관형 용기의 벽에 인접한 얕은 조사 구역에 있는 유체는 조사 중에 얻어지는 열의 거의 대부분을 조사 구역(13)의 반경방향 내측의 관형 용기(2)의 내부의 유체와 교환한다. 이러한 냉각 효과는 조사 중의 유체의 성분들에 대한 열 손상을 최소로 한다. 소망의 경우에는, 관형 용기(2)의 입구(4) 및 출구(6)에서 온도 프로브(probe)(19, 20)을 통해 임의의 온도 상승이 모니터될 수 있다. 실제로는, 이 온도 상승은 일반적으로 약 1∼2℃로 제한된다.
위에 설명된 바와 같이, 조사의 플럭스(Flux) 또는 플루언스(Fluence)의 절대값은 본 발명의 성공적인 동작에 중요하지 않지만, 본 발명자들은 다음의 방식으로 도 1의 장치에 대하여 이것을 추산하였다. 장치는, 파이프 표면으로부터 7 mm의 거리에서 6 mm 내경(8 mm 외경)의 실리카 파이프와 동일 직선 상에 있는 4×28 mm 외경의 램프들의 집단을 가지고 있다. 보정된 전자 광도계를 사용한 램프의 측정된 플러스 출력은 튜브의 표면으로부터 7 mm에서 11.8 mW/cm2이었지만, 파이프와 튜브 모두가 만곡되어 있는 경우에는, 표면들이 평행하지 않고, 그 결과, 플럭스는 튜브의 원주 주위에서는 균일하지 않고, 피크값의 약 85%의 평균 강도가 제조업자의 극 도표(polar diagram)로부터 추산되었다. 둘째로, 튜브 내의 플럭스는 튜브의 벽 및 표면에서의 광 흡수, 산란 및 반사에 의해 감소된다. 사용되는 실리카의 등급에 대한 제조업자의 데이터는, 254 nm에서의 플럭스의 약 85%가 전달되어, 튜브의 내면에서의 광 플럭스가 11.8×0.85×0.85 mW/cm2 또는 8.5 mW/cm2으로 추산될 수 있다는 것을 나타낸다. 18 mm 내경의 플라스틱 파이프 둘레의 5×40 mm 외경의 튜브(TUV-115W RVHO)들의 집단을 사용하고, 튜브의 표면으로부터 5 mm의 거리에서 25 mW/cm2의 측정된 플럭스를 가진 도 3의 장치에 대해서도 마찬가지로, 파이프 표면에서의 조명의 불균일(90%) 및 pFEP 파이프의 투과율(제조업자 데이터에 따라 254 nm의 75%)을 감안한 후, 파이프 또는 튜브의 내면에서의 추정된 플럭스는 25.0×0.9×0.75 = 16.9 mW/cm2이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 장치를 나타내고, 여기서, 각각의 부분이 도 1 및 도 2의 실시예에서의 것에 대응한다. 이 경우는, 관형 용기(2)은 길이 1.28 m의 3개의 튜브(21∼23)의 형태로 되어 있고, 이들 튜브 각각은 FEP(플루오르화 에틸렌 프로필렌)으로 형성되고, 20 mm의 내경(혼합기 요소(12)상에 열 수축으로 끼운 후에는 약 18 mm로 감소됨)과 0.15 mm의 벽 두께를 가지며, U자 튜브 커넥터(24)에 의해 직렬로 상호 연결되어 있다. 이 경우의 유체 공급 수단은 단순히, 처리될 유체를 중력하에 공급하도록 형성되어 배치되는 높은 위치의 저장기(25)의 형태이다. 이 장치에서의 UVC 광원은 8개의 UVC 램프(26)의 어레이로 이루어져 있고, 각각의 램프는 115 W의 출력 정격, 40 nm의 직경 및 1.2 m의 길이를 가지고, 필립스 라이팅사로부터 TUV-115X RVHO의 명칭으로 시판되는 것이다. 램프(26)들은, 튜브(21∼23) 각각의 주위에 4개의 램프가 일정 각도로 분포되도록 배치되어 있다. 처리된 유체는 살균 용기(18)에 수집된다.
전형적으로는, 상기한 장치는, 적어도 4의 φx 174 log10 kill을 가지는 내경 18 mm의 용기를 사용하여 시간당 25 정도의 OD254를 가지는 60 내지 250 리터의 유체를 효율적으로 UV 조사하는데 사용될 수 있다.
혼합기 효율에 대한 유속의 영향이 도 5 및 도 6에 실증되어 있다. 이들 도면은, 도 1의 것에 대응하는 구성에서 내경 6 mm의 튜브 내에서 처리되는 경우의 유속에서 φx 174 박테리오파지에 대한 Log10 kill 또는 Log10 감소값(LRV)의 변화를 나타낸다. 도 5는 (체적 측정의) 유속에서의 LRV의 변화를 단순히 나타낸다. 동일한 실험 결과가 도 6에 나타내어져 있지만, 이 경우에는, 유속을 관형 용기(2)의 조사되는 길이의 상류측 단부로부터 하류측 단부로 통과할 때의 유체의 대응하는 체류 시간으로 나타낸 것이다. 도 6에서는, 2 내지 14초 범위의 체류 시간에서 체류 시간의 감소(낮은 유속에 대응)에 따라 LRV의 지속적이고 실질적인 증가가 있으나, 14초(32 ml/min의 유속에 대응)를 초과하면 LRV의 증가율이 극적으로 감소하는 것을 볼 수 있고, 이것은 32 ml/min 이상의 유속에 대하여 얻어지는 매우 효율적인 혼합 조건의 붕괴를 나타낸다. 이것의 실질적인 영향은, 유체의 바람직한 성분들에 대한 손상 증가율이 비례적으로 매우 크게 되고, 이것은 특히 바람직하지 않다. (유사한 실험이 더 큰 직경의 튜브에 대하여 행해졌고, 13 mm 내경에 대해서는 약 230 ml/min, 18 mm 내경에 대해서는 약 1000 ml/min의 효율적인 혼합을 위한 최소 유속을 나타내었다). 일반적으로, 이상적인 혼합을 위한 최소 유속은 다음과 같은 방정식으로부터 계산될 수 있다:
유속(ml/min) = 1.185 x (r)3
여기서, r은 반경(단위: mm)이다. 이 방정식을 사용하여, 다음과 같은 최소 유속이 도출될 수 있다:
| 튜브의 직경(mm) | 튜브의 반경(mm) | 최소 유속(ml/min) |
| 6 | 3 | 32 |
| 12 | 6 | 256 |
| 18 | 9 | 865 |
| 24 | 12 | 2050 |
도 7은, 내경 6 mm의 튜브에서 30 ml/min의 유속을 가지는, 일반적으로 도 1에 도시된 바와 같은 장치를 사용하여 LRV에 대해 유체 공급원료 OD의 영향을 나타낸다. 먼저, 튜브 내에 혼합기 요소가 전혀 배치되지 않은 경우에는 LRV는 OD 값에 따라 매우 극적으로 하강하는 것을 볼 수 있고, 이것은 5 내지 10 정도의 OD를 초과해서는 어떠한 유용한 LRV도 거의 가지지 않는다. 대조적으로, 튜브 내에 혼합기 요소(80개의 혼합기 요소)들이 채워져 있는 경우에는, 약 50의 OD 값까지는 4 이상의 LRV가 유지된다.(체류 시간을 증가시킴으로써, 즉, 용기의 이 직경에 적용가능한 약 30 ml/min의 최소 유속 아래로 떨어지지 않는 한 튜브의 길이를 증가시키거나 유속을 감소시킴으로써, 보다 높은 OD 유체에서도 유사한 LRV 값이 여전히 얻어질 수 있다). 마지막으로, 본 발명에 따른 단순화된 관계에 따라 예측되는 바와 같은 유체 OD에 대한 LRV의 예측되는 변화가 도시되어 있다. 도면에서 명료하게 볼 수 있는 바와 같이, 유체 OD 값의 넓은 범위에서, 예측되는 변화와 실제의 실험에 의해 결정되는 변화 사이에는 매우 양호한 일치가 존재한다.(7을 훨씬 초과하는 LRV 값은, 미생물의 역가(力價)가 미생물의 투입 역가를 초과하는 경우에는 일반적으로 측정될 수 없기 때문에 실시에 있어서는 전혀 의미가 없다는 것이 이해될 것이다.)
도 8 및 도 9의 장치(31)는 광학부(32)와 전기부(33)를 포함한다. 이 광학부(32)는 수직으로 장착된 5개의 카세트(34)(도 9 참조)를 가지고 있고, 이들 카세트 각각은, 4개의 저압 수은 방전 램프(37)의 동심으로 배열된 환상 어레이에 의해 둘러싸인 처리 유체(36)를 위한 하나의 UV 투과성의 흐름 파이프(35)로 이루어져 있다. 개개의 카세트(34)는 구불구불한 흐름 통로를 제공하기 위해 상하에서 교대로 상호 연결되어 있다. 사용되는 램프는 필립스 TUV-115W RVHO이고, 1,200 mm의 길이와 35 mm 직경을 가지며, 램프의 표면에서 약 100 mW/cm2의 UV-C 파워 출력를 제공하고, 그 파워 출력의 약 85%는 254 nm의 방사선에 함유된다.
흐름 파이프(35)는 열 수축 가능한 듀퐁 플루오레탄 폴리머(Holscot FET, 벽 두께 0.25 mm, 열 수축전의 내경 22 mm)로 제조되었다. 길이 1.2 m의 파이프는, 좌우 교호적인 흐름 방식으로 순차적으로 조립되는 직경 20 mm의 72쌍의 나선형 혼합기 요소(38)(Metermix Pt No.123-608 in PVDF)와 느슨하게 조립되고, 열총(heat gun)으로 대략 110℃로 가열한 후, 플라스틱 파이프가 최종 내경 20.5 mm로 수축된다. 개개의 흐름 파이프(35)는, 스테인리스 강으로 된 내경 20 mm의 반원형 파이프(39)(Memtech 스테인리스 강 플랜지)에 의해 위생적인 연결 클램프(Metron Technology-Fluoroware Ultrapur Fittings G12-12-FN-1)를 사용하여 상호 연결되었다. 각각의 흐름 파이프의 원주 주위에는, 3 mm×20 mm 크기의 니트릴 Viton (TM) 합성 고무로 된 6개의 "O" 링이 파이프의 길이를 따라 동일한 간격으로 떨어져 배치되어, 스페이서로서 작용하고, 각 흐름 파이프(35)와 4개의 주변 램프(37)의 정렬을 보장한다.
램프(37)들은, 격리 및 차광 밀봉을 제공하는 외부 스테인리스 강 캐비넷(42)의 경첩 도어 조립체(41)상에 부호 40으로 나타낸 부위에서 장착되어 있고, 이것에 의해, 청소 및 유지를 위해 용이하게 접근할 수 있게 된다. 램프(37)로부터의 전기 접속 배선(43)은 방수 단부 캡(44)을 통해 광학부(32)로부터 나와 전기부(33)로 들어간다. 램프(37)에의 전원(45)에 추가하여, 전기부(33)는 램프 전압 강하 및 전류의 연속적인 측정에 의해 개개의 램프 성능을 모니터하기 위한 램프 모니터 수단(46)도 포함하고 있다. 램프 출력은 또한, 254 nm의 간섭 필터를 구비한 실리콘 광다이오드 센서(47)에 의해 독립적이 개별적으로 모니터된다.
처리 유체의 유속은 유속 컨트롤러(49)를 구비한 기어 펌프(48)(Eurotherm Drive IPC 102/80B-4AC에 의해 구동되는 SSP Rotary Lobe Pump Pt No. SR/2/018/S5)를 통해 0.5 내지 5.0 L/min의 범위에서 제어되고, 흐름은 질량 유속계(50)(Hamall-Crone, Coriolis Mass Flow Meter MFM4085 K/F)에서 독립적으로 측정되어, 설정된 유속이 전체 처리 운전에서 정확하게 유지되게 한다. 4.5% 알부민에 대한 전형적인 조건에서는, 유속은 4.2 L/min +/- 20%로 설정되고, 이것은 약 4 시간에 1000 리터의 알부민을 처리한다. 펌프에서 나오고 유속계로 들어가기 직전의 공급원료 흐름의 압력은 압력계(51)에 의해 연속적으로 모니터되고, 유입부 및 유출부에서의 온도가 온도 센서(52, 53)를 사용하여 연속적으로 모니터된다. 또한, 광학적 포위부 내의 공기 온도가 밀봉된 재순환식 공기조절장치(54)에 의해 모니터 및 제어된다. 처리 조작은 SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition) 처리 플랜트 제어 시스템 또는 퍼스널 컴퓨터(56)에 직접 인터페이스 접속될 수 있는 프로그램 가능한 논리 컨트롤러(55)에 의해 관리 및 모니터된다. 유체 처리 조작 사이에, 내부 흐름 통로가 1N의 NaOH에 의해 청소 및 살균되고, 사용하지 않을 때는, 그 흐름 경로는 살균 발열물질이 없는 물로 채워져 유지된다.
본 발명의 다른 바람직한 특징 및 이점들은 설명의 목적으로 제공되는 본 발명의 장치의 사용에 대한 하기 실시예들로부터 명백할 것이다.
실시예 1 - 인간 혈청 알부민(HSA)의 조사(照射)
쇼크 등 후의 혈액 용량을 복원하기 위한 상용(常用) 약품에 사용되는 것과 같은 표준 HSA 4.5% w/v 수용액(OD254 = 24.5)을 저장하고 있던 혈장으로부터 조제하고, 박테리오파지 ΦX174(108/ml 감염량)로 접종하였다. 이 수용액을 산업 규모의 UV 조사 장치(약 254 mm의 파장에서 최대 방사 에너지를 갖는 UVC 램프를 사용함)(일반적으로는 전술한 바와 같은 도 3 및 도 4의 장치와 유사함)를 통해 펌핑하였다. 이 유체는 연속적으로 배열된 3개의 18 mm 내경 FEP 튜브(각 튜브는 길이가 1.28 m이고, 80개의 혼합기 요소를 포함함)를 4.2 L/min의 유속으로 통과하였다. 각 튜브는 4개의 UVC 램프로 둘러싸여 있었다. 교정된 광도계에 의한 테스트를 사용하여, 튜브 표면에서의 UV 조사 강도를 측정하였고, 이것은 25 mW/cm2인 것이 확인되었다. 하기 실시예 5에서 추가로 설명되는 바와 같이 수용성 요드화 나트륨(1% w/v)을 사용하고 유리 요드의 생성을 (352 nm에서 흡수의 증가를 통해) 모니터하는 화학 광량 측정(chemical actinometry)에 의해 UV 조사 전과 후에 플럭스 조사 레벨의 안정성을 확인하였다.
결과
이 구성에 의해, 1000L HSA 4.5%가 4시간 이내에 처리되고, 종래의 파지 분석(phage assay)에 의해 정량(定量)하면 4.5의 박테리오파지 로그 킬(log kill)이 달성될 수 있었다. 전형적으로는, UV 조사에 의해, 알부민 이합체 분획(dimer fraction)(겔 여과기에 의해 측정된)이 5.4%의 최초 레벨로부터 6.1%로 증가하였다.
겔 여과 처리 후에는, 8%의 응집 레벨(겔 여과기에 의해 측정된 분자량 >2 x 106 Da를 갖는 성분들)이 변화하지 않았다. 20℃의 개시 온도를 가졌던 유체의 조사 후의 온도 상승은 전형적으로는 약 1℃로 제한되었다.
실시예 2 - 인간 혈장의 조사
ΦX174(108 pfu/ml의 양)로 접종된, 저장되어 있던 인간 혈장(OD254 = 55.0)을, 도 1 및 도 2의 장치와 대체로 유사한 실험실 규모의 조사 장치(254 nm)에 통과시켰다. 그 유체는 특히 튜브 표면에서 10 mW/cm2의 UV 조사를 제공하는 4개의 UVC 램프에 의해 둘러싸인 단일의 6 mm 내경 실리카 튜브(길이가 48.5 cm이고, 80개의 혼합기 요소를 포함함)를 통과하였다. 유속은 40 ml/min(2.4 L/h)이었고, 이것은 UV 램프들 사이의 튜브 부분 내의 조사 영역 내에서 11.1초의 체류 시간을 제공한다. 램프의 조사 강도 및 조사량은 실시예 1에서 설명된 것과 같이 결정되었다.
결과
전형적으로는, 실시예 1에서 설명된 방법을 사용하여 정량한 LRV는 3.6과 4.0 사이 이었다. 약 20℃의 개시 온도에서의 유체의 온도 상승은 조사 후에는 1℃이었다. 혈장 성분들의 회수(클로팅 분석(clotting assay)에 의해 정량한 경우의, 보유된 그들의 생물학적 활성에 기초한)는 다음과 같다:
FVIII:C 80-90%, FV 75-80%, 섬유소원 75-80%.
실시예 3 - 인간 면역 글로불린(IgG)의 조사
ΦX174(108 pfu/ml의 양)로 접종된 IgG(150 g/L; OD254 = 200)를, 냉각된 저장기(4℃)내에 넣고, 24회 통과에 상당하는 기간이 경과할 때까지(튜브 내의 조사 영역에서의 전체 체류 시간 106초에 대응함), 실시예 2에서 설명된 장치를 통해 100 ml/min의 유속으로 재순환시켰다. 램프의 조사 강도 및 조사량은 실시예 1에서와 같이 측정되었다.
결과
전형적으로는, LRV(전술한 바와 같이 정량됨)는 4.2이었고, 응집 레벨(분자량이 >2 x 106 Da)(전술한 바와 같이 정량됨)은 4.7%로부터 5.2%로 증가하였다. 기능성 분석에서, UV 조사된 IgG는 항스트렙토리신 O 항원(anti-streptolysin O antigen)의 10 내지 15% 감소, 및 항루벨라 항체(anti-rubella antibody) 레벨의 10% 감소를 보였다.
실시예 4 - 포유동물 바이러스의 불활성화
인간 알부민의 샘플들(4.5%의 농도)을 포유동물 바이러스로부터 선택한 것으로 접종하였고, UVC 램프들 사이의 튜브 부분 내의 조사 영역 내에서 14초의 체류 시간을 제공하는 30 ml/min의 약간 느린 유속으로 한 것을 제외하고는 실시예 2에서 설명된 것과 유사한 장치 및 과정을 사용하여 처리하였다. 바이러스들은 특히 열 처리 및/또는 용매 세제 처리에 대한 그들 바이러스의 일반적 내성을 감안하여 선택되었다. 전술한 바와 같이, 상이한 개개의 바이러스는 일반적으로 UV 조사에 대하여 상이한 감수성을 가지지만, 샘플들은 모두 동일한 조건 하에서 30 ml/min의 유속으로 처리되었다.
결과
처리된 바이러스에 대하여 얻어진 LRV를 표 2에 나타낸다.
표 2. 포유동물 바이러스에 대한 LRV
| 바이러스 | 게놈/유형 | LRV |
| Sindbis | Ss RNA | >3.2 |
| SLFV(Semliki Forest Virus) | Ss RNA | >4.3 |
| SV40(Simian Virus 40) | Ds DNA | 4.2 |
| CPV(Canine Parvorvirus) | ss DNA | >6.0 |
| Reovirus-3 | ds RNA | 3.6 |
| HSV(Herpes Simple Virus) | ds DNA | 2.5 |
| φX174 | Ss DNA | 6.2 |
표 1 및 표 2 모두로부터, E coli 박테리오파지 φX174의 절대적 감수성 및 상대적 감수성은 이들 표에 나타낸 다른 바이러스 모두의 상대적 가능 킬(kill)을 예측하는 내부 표준으로서 표시될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 예를 들어, 표 1에서, 아데노바이러스(Adenovirus) 3의 감수성과 박테리오파지 (E.coli) (φX174)의 감수성을 비교함으로써, 어떠한 소정 조사 조건의 설정에 대해서도, 아데노바이러스의 로그 킬이 박테리오파지의 것의 2배로 되고, 반대로, 감염성 간염의 로그 킬은 박테리오파지의 것의 대략 절반이 될 것이라는 것을 예측할 수 있다. 마찬가지로, 상기 실시예 4의 결과의 표에서, 어떠한 소정 조사 조건의 설정에 대해서도, 개과 동물 파르보바이러스(canine parvovirus)의 로그 킬은 박테리오파지 φX174의 것과 동일하거나 그보다 큰 반면, sindbis의 로그 킬은 박테리오파지 phiX174의 것의 약 절반이 될 것이라는 것을 예측할 수 있다. 따라서, 임의의 주어진 생성물에서의 박테리오파지 φX174의 스파이크 및 설정 조작 조건을 포함하고 그의 실제 로그 킬을 측정함으로써, 어떠한 다른 바이러스의 가능 로그 킬도 예측할 수 있다. 본 발명자들은, 예를 들어, 4.2 +/- 0.2의 고정 조건하에서 일관하여 φX174의 로그 킬을 재현 가능하게 얻는 것이 가능하여, 전술한 예측의 양호한 신뢰도를 제공한다는 것을 알았다.
실시예 5 - 1% 요드화 나트륨을 사용한 화학 광량 측정
5 mM tris-HCl pH 7.5의 1% (w/v) 요드화 나트륨을, 모니터되는 알부민 유체의 처리에 사용된 것과 동일한 조건하에서 조사 장치에 통과시켰다. 4.5% 인간 혈청 알부민의 경우, 이것은 요드화 나트륨 용액이 4.2 L/min의 유속으로 산업 규모 장치(이미 설명된)를 통해 펌핑되는 것을 필요로 한다. 사용적(死容積)에 상당하는 체적의 용액을 폐기하였고, 약 300 ml의 조사된 요드화 나트륨 용액의 샘플은 300 nm에서의 분광 광도 측정을 위해 (UV 조사 후에 2시간 이상 수행되도록) 수집되었다. 장치는 UV 조사 처리를 위해 알부민 유체를 통과시키기 전에 생리식염수로 세척되었다. 알부민 유체에 대한 조사를 완료한 후, 전술한 방식으로 화학 광량 측정 과정을 반복하였다. 1.0의 OD352는 100 mJ/cm2의 플루엔스에 대응하였다.
또한, 필요하다면, 요드화물 화학 광량 측정 시약은 사용되는 실험 조건에 알맞도록 감도를 변경할 수 있다. 그리하여, 본 발명자들은, 50 mM tris pH 7.5의 1% (w/v) 요드화 나트륨(NaI)을 사용하지만, pH를 예를 들어 3.0으로 감소시킴으로써 이 시약의 감도를 상당히 증가시키거나, 또는 구연산염 또는 붕산염과 같은 완충제로 pH를 9.2로 증가시킴으로써 이 시약의 감도를 상당히 감소시킬 수 있다. 이러한 요드화물 화학 광량 측정 시약은, Jagger,J.(뉴저지주, prentice-Hall 출판사(1967년)에서 발행한 "Introduction to Research in Ultraviolet Photobiology"(137-139쪽)의 페리옥살산화 칼륨 광량 측정)에 의해 설명된 바와 같은 페리옥살산화 칼륨 시약을 사용하여 절대 단위(mJ/cm2)로 교정될 수 있다. 비교는, 예를 들어, 도 1 및 도 2의 장치와 같은 소형 실험실 규모의 장치에서, 48.6 cm 길이의 6 mm 내경 실리카 튜브를 사용하고, 알루미늄 호일을 포장함으로써 파이프의 조사 길이를 2.5, 5.0, 7.0 cm 등으로 제한함으로써 매우 편리하게 행해진다. 이것은 페리옥살산화 칼륨 시약의 감도가 pH 7.5에서 요드화물의 것보다 크기 때문에 필요하다. 그 다음, 352 nm에서의 요드화물 용액의 광학 밀도를 mJ/cm2로 표시되는 대응하는 플루언스(플럭스 × 체류 시간(단위: 초))와 관련시키는 그래프를 구성할 수 있다. 관찰된 플루언스를 조사 부분에서의 임의의 입자의 체류 시간(단위: 초)으로 나눔으로써 각 기계 구성에 대한 플럭스값을 얻을 수 있다. 도 6은 요드화물 A352nm 값을 플루언스로 변환하기 위해 본 발명자들이 얻은 교정 곡선을 나타내고, 이것은 상기 기계와는 독립적이어야 하지만, 요드화물 시약의 pH에 따라 변화할 것이다. 본 명세서에서 설명된 요드화물 화학 광량 측정 시약을 사용하는 경우에 기존의 방법보다 중요한 이점이 있다. 우리딘 모노포스페이트 시약(uridine monophospate reagent)과는 달리, 요드화물 시약에서는 노광에 따라 광학 밀도의 증가가 있고, 스펙트럼 변화는 육안으로 볼 수 있어, 조작자에게 장치의 기능을 수정하도록 경고한다. 색 변화는 즉각적이고, 페리옥살산화 방법의 경우에 요구되는 바와 같이 적정(滴定)을 위해 오프 라인으로 샘플링될 필요는 없고, 이것은, 예를 들어, 흐름 분광 광도계를 사용하여 연속적 또는 간헐적 자동화 온 라인 화학 광량 측정을 가능하게 한다. 요드화물 시약의 또 다른 이점은 공정에서 사용될 노광 선량(線量)에 적합하도록 감도를 조절할 수 있다는 점에 있고, 이것에 의해, 가장 실용적인 적용분야에서 오프 라인 규모로 되기 쉬운 페리옥살산화 칼륨 시약과는 달리 폭넓은 동적 범위가 가능하게 된다. 요드화물 시약의 또 다른 이점은 가격이 저렴하고 사용 전에 대량으로 조제 및 저장하는 것이 용이하는 점에 있고, 이 대문에, 산업 환경에서 실물 규모 처리 장치를 교정하거나 모니터할 때 대량 조작에 편리하다.
실시예 6 내지 실시예 9 - 인간 알부민의 조사
하기 과정들을 사용하여, 본 발명의 방법 및 장치에 따른 로그 킬 관계를 위해 필요한 파라미터를 측정 및 결정하였다.
본 연구에서 인간 알부민 용액(4.5% 및 20% v/v)의 점도를 시판의 Synchro-lectric 점도계(미국, 매사츄세츠주, Stoughton소재 브룩필드 공학 연구소)에 의해 측정하였다. 이 점도계는 유체내에서 원통 또는 원판을 회전시키고, 유발된 움직임에 대한 점성 저항을 극복하는데 필요한 토크(torque)를 측정하는 것이다. 측정은, 베릴륨 구리 스프링을 통해 "스프린들(sprindle)"이라 불리는 침지(浸漬) 요소를 구동시킴으로써 달성되고, 점도계 다이얼의 적색 포인터의 위치에 의해 표시되는 스프링의 감긴 정도가 어떤 소정의 속도 및 스프린들에 대한 유체의 점도에 비례한다. 그 점도는 4.5% HA의 경우 1.36 cp이고, 20% HA의 경우 5.0 cp가 되는 것으로 확인되었다.
4.5% 및 20% 인간 알부민 용액의 밀도는, 소정의 온도에서 공지의 체적의 단백질 용액의 중량을 측정하고 그것으로부터 밀도를 계산함으로써, 20℃에서 각각 1010 및 1051 kg/m3가 되는 것으로 확인되었다.
실시예 6 - 4.5% HA에서의 최소 유속 결정
4.5% 인간 알부민의 배치(batch)를 실시예 2에서 설명된 것과 같이 일련의 상이한 유속으로 조사(照射)하였다. 로그 킬(LRV)을 각각의 조작에 대하여 정량하고, 도 10에 도시된 바와 같이 유속으로부터 정량된 체류 시간(초)을 그래프로 나타내었다. 얻어진 측정 결과(이하에 나타냄)로부터 결정되는 것과 같이 본 발명에 따른 일반적인 관계로부터 예측되는 로그 킬도 나타내었고, 이것으로부터, 약 10초의 체류 시간 이상에서는 실험적 로그 킬이 예측되는 로그 킬 속도에서 실질적으로 벗어나고, 체류 시간의 증가(유속의 감소에 대응)에 따라 로그 킬의 증가는 거의 얻어지지 않는다는 것을 알 수 있다. 밀도, 점도, 및 이 체류 시간에 대응하는 직선적인 유속을 고려하면, 약 50의 레이놀드 수에서, 예측으로부터의 벗어남이 일어나는 것으로 확인되었다.
결과 - (6 mm 내경 및 36 cm 길이의 실리카 유리 튜브에서 4x15w UVC 램프를 사용한 UV 조사에 대한 결과)
| (용적측정) 유속(ml/min) | 로그 킬(log kill) | 레이놀드 수 |
| 5 | 7 | 13.1 |
| 10 | 6 | 26.2 |
| 20 | 5.4 | 52.4 |
| 32 | 4.8 | 83.9 |
| 45 | 4.1 | 118.0 |
| 174 | 2.3 | 456.3 |
상기 최소 유속 결정을 사용하면, 하기 관계식을 사용하여 다른 튜브 직경 및 다른 유체에 대한 최소 유속(Unim)을 예측할 수 있다:
관계식: Unim = 50 μ/dρ(여기서, μ, d, ρ는 모두 전술한 것과 동일한 의미를 갖는다.)
| 용액 | 파이프 내경(mm) | 최소 유속(ml/min) |
| 4.5% HA | 10 | 33 |
| 4.5% HA | 13 | 43 |
| 4.5% HA | 20 | 67 |
| 20% HA | 6 | 74 |
| 20% HA | 10 | 123 |
| 20% HA | 13 | 160 |
| 20% HA | 20 | 246 |
실시예 7 - 화학 광량 측정법을 사용한 최소 유속 결정
pH7의 1% 요드화 나트륨 용액의 배치를 전술한 바와 같이 194 cm 길이와 6 mm 내경의 실리카 튜브에서 상이한 유속을 사용하여 조사(照射)하였다. 그 결과 얻어진, 조사된 요드화 나트륨 용액의 흡광도 값을 도 11에 체류 시간(초)의 형태로 유속에 대해 그래프로 나타내었다. 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, 흡광도는 체류 시간의 증가(조사에 노출되는 시간의 증가에 대응함)에 따라 직선적으로 증가하여, 이 경우 약 50의 레이놀드 수에 대응하는 약 30 ml/min의 유속에 대응하는 약 60초의 체류 시간까지 증가한다. 낮은 유속 및 낮은 레이놀드 수에 대응하는 더 증가된 체류 시간에 따라, 흡광도의 증가율은 실질적으로 감소하고, 이것은 혼합 효율의 감소도 나타낸다.
실시예 8 - 로그 킬과 유체 조사 처리 파라미터 사이의 관계에서의 유체 특성 함수의 결정
고 OD 유체에 대한 UV 조사는, 유체 내부에의 UV 침투 깊이, 유효 조사 구역에서 UV 조사를 받는 전체 통과량의 비율, 및 상기 조사 구역의 유체가 통로 중앙부의 유체의 본체로 치환되는 것에 좌우된다. 유체의 치환은 이용되는 혼합 수단에 좌우된다. 본 발명에서 사용되는 종류의 정적 혼합기에서는, 매우 효율적인 방사상 혼합(유체 통로의 방사상 내측부와 방사상 외측부 사이에서)이 얻어지고, 이것은 혼합되는 유체의 레이놀드 수의 함수, 즉, f(Re)이다. 이것을 고려하면, 얻어지는 로그 킬은 하기 관계식에 의해 지배된다:
Log kill = k f(Re)I(ρ/μ)(L/Re)/OD.d
여기서, μ는 유체의 점도(단위: cρ)이고, ρ는 유체 밀도(단위: kg/m3)이고, d는 유체 통로의 직경(단위: mm)이고, Re는 레이놀드 수이고, L은 유효 조사 통로 길이이고, OD는 통로 내벽의 강도에서의 유체의 광학 밀도(단위: mW/cm2)이다.
상기 관계식은 다음과 같이 변형될 수도 있다:
kf(Re) = log kill ×OD.d /(L/Re) ×I(ρ/μ)
이것은, kf(Re) = K Rem으로 표현될 수 있다.
정수(定數) K 및 지수 m은, 실험실 규모(도 1 및 도 2) 및 대규모 장치(도 3 및 도 4)를 사용한 실험적 로그 킬 측정 결과 및 다른 파라미터의 값들로부터 회귀(regression)를 통해 얻어졌다. 양 장치에서 동일한 형태(구성)의 정적 혼합기가 사용됨에 따라, 지수 m은 회귀 중에 양 장치에 대해 동일하게 유지되었다. 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 회귀는 0.5∼0.7 범위의 m에 대해 소정의 값에서 행해졌고, 대략 0.6의 값을 가지는 m에서 가장 양호한 일치가 확인되었다.(50 미만의 레이놀드 수에 대응하는 낮은 유속에서의 혼합의 효율이 낮은 것을 감안하여, 그러한 낮은 유속에서 얻어지는 측정 결과에는 낮은 유의성이 부여되었다), 지수 m에 대하여 상기와 같이 얻어진 값 0.6에서, 로그 킬을 예측하기 위한 관계식은 다음과 같은 형태를 가진다:
log kill = K Tm(ρ/μ)L/OD.d Re0.4
여기서, K는 UV 조사에 의한 불활성화에 대한 바이러스 유형의 감수성 및 UV 방사선 원(源)의 파워에 의존하고, 몇 번의 시험적 조작으로부터 결정될 수 있다.(여기서, Tm은 튜브 벽의 상대적 UV 투과율이고, 즉, Tm = k'I이다. 여기서, I는 앞에서와 동일한 의미이고, k'는 사용된 특정의 UV 방사선 원 및 구성 장비에 대응하는 정수이다).
실시예 9 - 인간 알부민의 조사
박테리오파지 φX174 (108/ml 감염량)를 접종한 표준 HA 4.5% w/v 수용액(OD254 = 12.8)을 전술한 바와 같은 도 1 및 도 2의 장치와 유사한 실험실 규모의 장치에서 상이한 체류 시간에 대응하는 상이한 유속의 범위를 망라하도록 두 가지 일련의 실험으로 처리하였다. 점도 및 밀도는 전술한 바와 같이 결정되었다. 얻어진 실험적 로그 킬을 도 14에 도시된 바와 같이 체류 시간에 대해 그래프로 나타내었고, 상기 유체 점도 및 밀도 데이터, 레이놀드 수 함수 파라미터(m = 0.6, K = 0.117), 및 장치 파라미터(d = 6 mm, L = 36 cm, 혼합기 요소 용적: 50%)를 사용하여 본 발명에 따른 일반적인 관계식으로부터 예측된 로그 킬(실선)과 비교하였다. 도 14에서 볼 수 있는 바와 같이, 두 가지 일련의 로그 킬 측정 결과들은 예측된 로그 킬과 형태 및 값이 밀접하게 유사하다.
증가된 체류 시간은, 유체의 유속 및 속도 u를 변화시키기 보다는 유속의 변화없이 조사 구역을 통과하는 유체 통과 횟수를 증가시킴으로써 얻어질 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이 경우, 레이놀드 수에 변화가 없고, 로그 킬과 체류 시간 사이의 관계는 도 15에 도시된 바와 같이 직선적으로 되는 것이 명백할 것이다. 도 15는 18 mm 내경의 FEP 유체 통과 튜브를 구비한 대규모 장치에서 20% w/v 인간 알부민 용액을 사용하여 얻어진 결과들을 비교한 것이다.
상기한 실시예들은 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것이 아니고, 본 발명의 범위로부터 벗어남이 없이 상기에 대하여 각종 변경이 행해질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
본 발명은 낙농, 증류 및 양조를 포함하는 음료 산업, 및 하수 처리 및 정화를 포함하는 물 처리 산업에서 바이러스, 곰팡이, 효모, 및 인간 또는 인간이 아닌 동물의 혈액 및 혈액에서 유도된 생성물 뿐만 아니라, 예를 들어, 형질 전환 동물로부터의 우유와 같은 여러 가지 다른 체액, 및 이러한 체액 또는 그의 성분들의 대체물로 사용하기 위해 제조된 합성 유체에서 발견될 수도 있는 다른 유사 생물들을 포함하는 미생물 및 림프구의 불활성화에 이용될 수 있다. 또한, 본 발명의 경우, 거의 모든 생물학적 유체가 충분한 양의 UV 방사선을 수용하도록 하기 위해, UV 조사중에 처리될 유체를 집중적으로 혼합함으로써 UV 조사의 효율이 향상될 수 있다.
Claims (45)
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 소망의 성분과 오염 미생물을 함유하는 생물학적 유체에 UV 조사(照射)하는 방법으로서,(a) UV 방사선 원(源)(9)을 준비하는 단계;(b) 길이방향으로 연장하는 용기(2)와, 그 용기(2)를 통해 유체를 통과시키기 위해 형성되어 배치된 유체 흐름 공급 수단(7, 14, 15)을 구비한 장치(1)로서, 상기 용기(2)는, 조사 영역 내에서 상기 UV 방사선 원(9)에 밀접하여 배치되고 장치의 사용 후에 폐기 가능한 UV 투과 재료로 된 벽 수단(8)을 가지고, 또한, 입구(4) 및 출구(6)와, 내부에서 흐르는 유체가 난류를 일으키지 않도록 불연속부가 없이 상기 입구와 상기 출구 사이에서 연장하는 흐름 통로를 제공하도록 형성되어 배치된 통로 수단을 가지고, 또한, 상기 UV 방사선 원으로부터의 UV 조사를 받기 위해 상기 벽 수단에 인접하여 제공된 조사 구역을 구비하며, 상기 통로 수단은, 유체 흐름의 분할 및 재혼합을 포함하는 혼합 조작을 유체 흐름이 반복적으로 받게 하는 다수의 혼합기 요소(12)를 구비하고 적어도 상기 조사 구역에서 상기 흐름 통로를 따라 연장하는 정적(靜的) 흐름 혼합 수단(11)을 가지고 있고, 상기 용기(2)는 적어도 4 mm의 내경(d)을 가지는 상기 장치(1)를 준비하는 단계; 및(c) 상기 유체가 상기 혼합 조작을 적어도 20회 받도록 상기 용기(2)를 통해 상기 유체를 통과시키는 단계를 포함하는 UV 조사 방법에 있어서,상기 유체는, 실제의 로그 킬(log kill)과 하기의 관계식에 의해 예측되는 로그 킬 사이의 밀접한 관계의 유지에 의해 나타내어지는 바와 같은 혼합을 위해 요구되는 상기 조사 영역 내에서의 최대 유체 체류 시간에 대응하는 최소 유속 이상의 유체 유속으로, 그리고, 상기 최소 유속을 초과하는 유체 유속을 달성하는 체류 시간의 증가와 함께, 상기 미생물의 소망의 로그 킬을 제공하여 상기 오염 미생물의 효과적인 불활성화를 위해 요구되는 상기 조사 영역 내에서의 최소 체류 시간에 대응하는 최대 유속 이하이고, 또한, 상기 소망의 성분의 유의한 분해가 일어나는 유속 이하인 유체 유속으로 상기 용기(2)를 통과하고,상기 조사 영역에서의 최소 체류 시간은 아래의 관계식:Log10 kill = K ×플럭스 ×체류 시간 ×Z/OD ×튜브 직경(여기서, 플럭스(Flux)는 통과 벽의 바로 안쪽의 조사 영역에서 유체 흐름을 포함하는 통로에 입사하는 UV 조사량(단위: mW cm-2)을 나타내고; OD는 바이러스 불활성화가 일어나는 파장 영역에서의 유체의 광학 밀도를 나타내고; K는 경험적으로 도출되는 정수(定數)이고; 튜브 직경은 조사 영역에서의 용기(2)의 내경(d)(단위: cm)임); 및Z = u(ρ/μ)/Rem(여기서, u는 유체 흐름 속도(단위: cm/sec)이고, ρ는 유체 밀도(단위: ㎏/㎥)이고, μ는 유체 점도(단위: cp)이고, Re는 값이 식 Re = duρ/μ(여기서, d, u, ρ및 μ는 상기와 동일한 의미를 가짐)에 의해 규정되는 유체의 레이놀드 수이고, m은 실험적으로 결정되는 값을 가지는 정적 혼합기 시스템의 특성임)에 따라 규정되고,이것에 의해, 유체 전체가 유체의 소망의 성분에 대한 손상을 최소로 하면서 유사 미생물 불활성화 레벨의 UV 조사에 노출되는 것을 특징으로 하는 생물학적 유체에 대한 UV 조사 방법.
- 제 23 항에 있어서, 상기 유체가 상기 오염 미생물의 4 로그 킬을 위해 요구되는 체류 시간 이상의 최소 체류 시간을 제공하는 최대 유체 유속으로 통과하는 것을 특징으로 하는 생물학적 유체에 대한 UV 조사 방법.
- 제 23 항에 있어서, 상기 유체가 1초 이상의 최소 체류 시간을 제공하는 최대 유체 유속으로 통과하는 것을 특징으로 하는 생물학적 유체에 대한 UV 조사 방법.
- 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체가, 상기 소망의 성분의 10% 응집과 상기 소망의 성분의 생물학적 활성의 20% 상실 중 어느 하나 또는 모두가 일어나는 체류 시간 이하의 최대 체류 시간을 제공하는 최소 유체 유속으로 통과하는 것을 특징으로 하는 생물학적 유체에 대한 UV 조사 방법.
- 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 UV 방사선 원이 250∼280 ㎛ 범위의 파장을 가지는 UV 방사선을 방사하는 것을 특징으로 하는 생물학적 유체에 대한 UV 조사 방법.
- 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체가, 상기 조사 구역에서의 상기 유체의 체류 시간이 1∼100초가 되도록 하는 유속으로 상기 장치(1)를 통과하는 것을 특징으로 하는 생물학적 유체에 대한 UV 조사 방법.
- 제 28 항에 있어서, 상기 체류 시간이 2∼16초인 것을 특징으로 하는 생물학적 유체에 대한 UV 조사 방법.
- 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유체 내에 보호제를 도입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생물학적 유체에 대한 UV 조사 방법.
- 생물학적 유체를 살균하는 방법으로서, 제 23 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 UV 조사 방법을 포함하고, 그 UV 조사 방법 전 또는 후에, 유체가 적어도 한가지 다른 미생물 불활성화 처리를 받게 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 생물학적 유체 살균 방법.
- 제 31 항에 있어서, 상기 적어도 한가지 다른 미생물 불활성화 처리는 열 처리와 세정 처리로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 생물학적 유체 살균 방법.
- 소망의 성분과 오염 미생물을 함유하는 생물학적 유체의 UV 조사를 위한 장치의 유체 흐름 공급 수단을 설정하는 방법으로서,(a) UV 방사선 원(源)(9)을 준비하고, 또한 적어도 20개의 혼합기 요소(12)를 구비한 정적(靜的) 흐름 혼합 수단(11)을 가지고 있는, 청구항 제 23 항에 규정된 바와 같은 장치(1)를 준비하는 단계;(b) 청구항 제 23 항에 규정된 바와 같은 혼합을 위해 요구되는 조사 영역 내에서의 최대 유체 체류 시간에 대응하는 최소 유속을 결정하는 단계; 및(c) 값 m을 실험적으로 결정하는 단계를 포함하여, 청구항 제 23 항에 규정된 바와 같은 상기 오염 미생물의 효과적인 불활성화를 위해 요구되는 상기 조사 영역 내에서의 최소 체류 시간에 대응하는 최대 유속 이하의 유체 유속을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 UV 조사 장치의 유체 흐름 공급 수단을 설정하는 방법.
- 유체에 UV 조사하는 방법으로서,(a) 청구항 제 33 항에 따라 최소 유속으로부터 최대 유속까지의 범위의 유체 유속을 제공하도록 설정된 흐름 공급 수단(7, 14, 15)을 구비한 UV 조사 장치(1)를 준비하는 단계와;(b) 상기 유체를 상기 장치(1)에 통과시켜, 상기 장치(1)내의 상기 유체에 UV 방사선을 조사하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 유체에 대한 UV 조사 방법.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9821342.4 | 1998-10-02 | ||
| GBGB9821342.4A GB9821342D0 (en) | 1998-10-02 | 1998-10-02 | Device for treatment of biological fluids |
| PCT/GB1999/003082 WO2000020045A1 (en) | 1998-10-02 | 1999-10-04 | Device for treatment of biological fluids |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20010079963A KR20010079963A (ko) | 2001-08-22 |
| KR100593876B1 true KR100593876B1 (ko) | 2006-06-30 |
Family
ID=10839776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020017004084A KR100593876B1 (ko) | 1998-10-02 | 1999-10-04 | 생물학적 유체에 대한 uv 조사 방법 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6586172B1 (ko) |
| EP (1) | EP1117445B1 (ko) |
| JP (1) | JP2002526169A (ko) |
| KR (1) | KR100593876B1 (ko) |
| AT (1) | ATE361104T1 (ko) |
| AU (1) | AU6099599A (ko) |
| CA (1) | CA2345423C (ko) |
| DE (1) | DE69935993D1 (ko) |
| GB (1) | GB9821342D0 (ko) |
| TW (2) | TW436303B (ko) |
| WO (1) | WO2000020045A1 (ko) |
Families Citing this family (54)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1842561A1 (fr) * | 1995-07-14 | 2007-10-10 | CAF - DCF cvba - scrl | Procédé et installation d'inactivation UV de virus dans des produits sanguins |
| GB0007681D0 (en) | 2000-03-31 | 2000-05-17 | Iatros Ltd | Micro-organism inactivation system |
| DE10056096A1 (de) | 2000-11-13 | 2002-06-13 | Bayer Ag | Vorrichtung zur Bestrahlung von Flüssigkeiten |
| JP4116429B2 (ja) * | 2000-11-13 | 2008-07-09 | バイエル アクチェンゲゼルシャフト | 紫外線放射を用いて流体中の微生物を不活性化する方法 |
| US20030127603A1 (en) * | 2001-05-15 | 2003-07-10 | Bernard Horowitz | Apparatus for the inactivation of pathogens in protein-containing fluids and uses thereof |
| GB0117571D0 (en) * | 2001-07-19 | 2001-09-12 | Common Services Agency | UV irradiation control |
| KR20040035858A (ko) | 2001-09-20 | 2004-04-29 | 트로잰 테크놀로지스 인코포레이티드 | 리액터의 나선형 어레이를 포함하는 유체 처리 시스템 |
| US20030086817A1 (en) * | 2001-11-06 | 2003-05-08 | Horton Isaac B. | Blood purification system |
| GB0209920D0 (en) * | 2002-05-01 | 2002-06-05 | John Yair Designs Ltd | Fluid purification |
| WO2003092746A1 (en) * | 2002-05-03 | 2003-11-13 | Gambro, Inc. | Fluid mixing and irradiation device and method of using the device especially for biological fluids |
| US6972415B2 (en) * | 2002-09-26 | 2005-12-06 | R-Can Environmental Inc. | Fluid treatment system with UV sensor and intelligent driver |
| ES2453105T3 (es) * | 2003-02-27 | 2014-04-04 | Baxter International Inc. | Dispositivo para la calibración en un método para la inactivación certificable de patógenos por irradiación en un fluido biológico |
| GB0304874D0 (en) * | 2003-03-04 | 2003-04-09 | Iatros Ltd | Radiation monitor |
| US20040256329A1 (en) * | 2003-06-13 | 2004-12-23 | Peter Meserol | Photodynamic biological fluid pathogen inactivation/filtering apparatus and method |
| US8029739B2 (en) * | 2003-07-30 | 2011-10-04 | Tennant Company | Ultraviolet sanitation device |
| WO2005084720A1 (en) * | 2004-03-10 | 2005-09-15 | Trojan Technologies Inc. | System for predicting reduction in concentration of a target material in a flow of fluid |
| US8296071B2 (en) | 2004-03-15 | 2012-10-23 | Terumo Bct Biotechnologies, Llc | Methods for uniformly treating biological samples with electromagnetic radiation |
| ATE532535T1 (de) * | 2004-06-15 | 2011-11-15 | S I D E A Italia S R L | Verbessertes gerät für die kaltsterilisation einer flüssigkeit durch ultraviolette strahlen |
| US7993580B2 (en) * | 2004-08-24 | 2011-08-09 | Baxter International Inc. | Methods for the inactivation of microorganisms in biological fluids, flow through reactors and methods of controlling the light sum dose to effectively inactivate microorganisms in batch reactors |
| WO2006029083A2 (en) * | 2004-09-02 | 2006-03-16 | Richard Tomalesky | Apparatus and method of sterile filling of containers |
| WO2007108332A1 (ja) * | 2006-03-13 | 2007-09-27 | School Corporation, Azabu University Medicine Educational Institution | 流動微小物質用の輻射線線量計、及び輻射線線量の測定方法 |
| US10232064B2 (en) | 2006-10-04 | 2019-03-19 | National Cheng Kung University | Method for sterilizing biological materials |
| WO2009024154A1 (en) * | 2007-08-17 | 2009-02-26 | Grundfos Management A/S | Method and unit for processing fluid |
| WO2009052831A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Grundfos Management A/S | A fluid treatment unit comprising a radiation source |
| EP2356079A1 (en) * | 2008-10-07 | 2011-08-17 | Sveuciliste U Dubrovniku | Method and a ship plant for inactivation of planktonic organisms in water ballast by hydrodynamic forces |
| GB0820644D0 (en) * | 2008-11-12 | 2008-12-17 | Statiflo Internat Ltd | UV Irradiation apparatus and method |
| FR2941866B1 (fr) * | 2009-02-09 | 2011-05-13 | Maco Pharma Sa | Procede pour modifier les proprietes d'un fluide par irradiation et systeme pour sa mise en oeuvre |
| US9394901B2 (en) * | 2010-06-16 | 2016-07-19 | Kevin Thomas Hill | Pumping systems |
| EP2399614A1 (en) * | 2010-06-22 | 2011-12-28 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Device for subjecting a fluid to a disinfecting treatment by exposing the fluid to ultraviolet light |
| CN102564837A (zh) * | 2010-12-20 | 2012-07-11 | 北京吉天仪器有限公司 | 新型紫外前处理装置 |
| US8399854B1 (en) | 2011-08-24 | 2013-03-19 | Derek G. Crawford | Combination scale and germicidal sterilization apparatus |
| EA034347B1 (ru) | 2011-10-26 | 2020-01-30 | Амген Инк. | Способ инактивации вирусов при получении антител |
| EP2682168A1 (en) * | 2012-07-02 | 2014-01-08 | Millipore Corporation | Purification of biological molecules |
| US9244013B2 (en) * | 2012-06-29 | 2016-01-26 | Johnson & Johnson Vision Care, Inc. | Method of quantifying UV disinfecting doses applied to an ophthalmic lens using indicators |
| US20140091044A1 (en) * | 2012-09-28 | 2014-04-03 | Enaqua | Individualized intelligent control of lamps in an ultraviolet fluid disinfection system |
| CN102920335B (zh) * | 2012-11-05 | 2014-10-22 | 沁园集团股份有限公司 | 一种全自动即热冲泡机 |
| CN102920338B (zh) * | 2012-11-22 | 2015-01-07 | 天津理工大学 | 一种即热型饮水机 |
| CN102920339B (zh) * | 2012-11-22 | 2015-01-07 | 天津理工大学 | 一种热管式即热型饮水机 |
| WO2014085690A1 (en) * | 2012-11-29 | 2014-06-05 | Pure Blue Tech Inc. | Device and method for reducing microbes in water used for industrial applications |
| GB201302035D0 (en) * | 2013-02-05 | 2013-03-20 | Ipurtech Ltd | UV Apparatus |
| DK3131589T3 (da) * | 2014-04-15 | 2023-08-07 | Boehringer Ingelheim Int | Fremgangsmåde og anvendelse til fortløbende inaktivering af en virus under tilvejebringelse af et biologisk produkt |
| CN105268386B (zh) * | 2014-06-03 | 2021-03-12 | 传感器电子技术股份有限公司 | 紫外透明外壳 |
| US10099944B2 (en) | 2014-06-03 | 2018-10-16 | Sensor Electronic Technology, Inc. | Ultraviolet transparent enclosure |
| US9265876B1 (en) * | 2014-10-22 | 2016-02-23 | Hemalux Technologies LLC | Systems and methods for pathogen inactivation in blood using UV irradiation while minimizing heat transfer thereto |
| WO2016110829A1 (en) * | 2015-01-11 | 2016-07-14 | Mgt Industries Ltd. | Radiation treatment system and method |
| JP6826836B2 (ja) * | 2016-08-09 | 2021-02-10 | 旭化成株式会社 | 紫外線照射装置 |
| MX2019001859A (es) | 2016-08-16 | 2019-08-29 | Genzyme Corp | Metodos de procesamiento de un fluido que incluye una proteina terapeutica recombinante y uso de los mismos. |
| KR102286414B1 (ko) | 2017-05-11 | 2021-08-06 | 이엠디 밀리포어 코포레이션 | 연속 유동 시스템에서 좁은 체류 시간 분포를 유지하기 위한 기계적 방법 |
| CA3062519A1 (en) * | 2017-05-11 | 2018-11-15 | Emd Millipore Corporation | Method of maintaining narrow residence time distributions in continuous flow systems using solid material packet interfaces |
| IL253336A0 (en) * | 2017-07-05 | 2017-09-28 | Koren Mordechai | Liquid handling system and method |
| CN113166702A (zh) * | 2018-10-08 | 2021-07-23 | 勃林格殷格翰国际公司 | 确定连续病毒灭活反应器的关键工艺参数及设计和制造其的***和方法 |
| EP3744352A1 (en) * | 2019-02-26 | 2020-12-02 | Germitec | Independent monitoring circuit for a disinfection system |
| WO2023106971A1 (ru) * | 2021-12-07 | 2023-06-15 | Гаррий Дмитриевич IVASHCHENKO | Устройство для патогенной редукции компонентов крови |
| JP7445812B1 (ja) | 2023-08-24 | 2024-03-07 | 株式会社日立パワーソリューションズ | Ｘ線照射システム、ｘ線照射方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5227637A (en) * | 1991-04-10 | 1993-07-13 | Thera Patent Gmbh & Co. Kg | Apparatus for irradiating fluids |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB8630102D0 (en) | 1986-12-17 | 1987-01-28 | Gunn A | Blood processing device |
| US5418130A (en) * | 1990-04-16 | 1995-05-23 | Cryopharm Corporation | Method of inactivation of viral and bacterial blood contaminants |
| US5124131A (en) * | 1990-12-10 | 1992-06-23 | Ultraviolet Energy Generators, Inc. | Compact high-throughput ultraviolet processing chamber |
| US5652001A (en) | 1993-05-24 | 1997-07-29 | Courtaulds Fibres Limited | Spinnerette |
| FI942576A0 (fi) | 1994-06-01 | 1994-06-01 | Suomen Punainen Risti Veripalv | Behandling av plasma |
| EP1842561A1 (fr) | 1995-07-14 | 2007-10-10 | CAF - DCF cvba - scrl | Procédé et installation d'inactivation UV de virus dans des produits sanguins |
-
1998
- 1998-10-02 GB GBGB9821342.4A patent/GB9821342D0/en not_active Ceased
-
1999
- 1999-02-23 TW TW088102604A patent/TW436303B/zh not_active IP Right Cessation
- 1999-10-04 AU AU60995/99A patent/AU6099599A/en not_active Abandoned
- 1999-10-04 JP JP2000573403A patent/JP2002526169A/ja active Pending
- 1999-10-04 US US09/806,616 patent/US6586172B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-04 EP EP99947607A patent/EP1117445B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-04 AT AT99947607T patent/ATE361104T1/de not_active IP Right Cessation
- 1999-10-04 DE DE69935993T patent/DE69935993D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1999-10-04 KR KR1020017004084A patent/KR100593876B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1999-10-04 CA CA002345423A patent/CA2345423C/en not_active Expired - Fee Related
- 1999-10-04 WO PCT/GB1999/003082 patent/WO2000020045A1/en active IP Right Grant
-
2000
- 2000-03-14 TW TW088102604A patent/TW474828B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5227637A (en) * | 1991-04-10 | 1993-07-13 | Thera Patent Gmbh & Co. Kg | Apparatus for irradiating fluids |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2345423C (en) | 2006-12-12 |
| CA2345423A1 (en) | 2000-04-13 |
| GB9821342D0 (en) | 1998-11-25 |
| TW474828B (en) | 2002-02-01 |
| US6586172B1 (en) | 2003-07-01 |
| AU6099599A (en) | 2000-04-26 |
| DE69935993D1 (de) | 2007-06-14 |
| JP2002526169A (ja) | 2002-08-20 |
| EP1117445A1 (en) | 2001-07-25 |
| TW436303B (en) | 2001-05-28 |
| EP1117445B1 (en) | 2007-05-02 |
| KR20010079963A (ko) | 2001-08-22 |
| ATE361104T1 (de) | 2007-05-15 |
| WO2000020045A1 (en) | 2000-04-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100593876B1 (ko) | 생물학적 유체에 대한 uv 조사 방법 | |
| US7175808B2 (en) | Micro-organism inactivation system | |
| EP2266630B1 (en) | Device for calibration in a method for the validatable inactivation of pathogens in a biological fluid by irradiation | |
| US6464936B1 (en) | Irradiation device and method for fluids especially for body fluids | |
| AU2011201526B2 (en) | Methods for the Inactivation of Microorganisms in Biological Fluids, Flow Through Reactors and Methods of Controlling the Light Sum Dose to Effectively Inactivate Microorganisms in Batch Reactors | |
| CA2398241C (en) | Device and method for pathogen inactivation of therapeutic fluids with sterilizing radiation | |
| BR112017000604B1 (pt) | sistema e método para esterilizar um fluido | |
| JP6117318B2 (ja) | 医療用ヒル抽出物における望ましくない混入物の不活性化方法 | |
| EP1406672B1 (en) | Uv irradiation control | |
| WO1997033629A1 (en) | Ultraviolet purification of biological fluids, blood sera and other contaminated solutions | |
| KR100473538B1 (ko) | 생물학적유체살균장치및방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| J201 | Request for trial against refusal decision | ||
| AMND | Amendment | ||
| B701 | Decision to grant | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20090604 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |