(57)【要約】  少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える流体カートリッジと；少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口との間の多方向の流体流路であって、少なくとも１つの内壁を備える、多方向の流体流路と；上記多方向の流体流路の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部をコーティングする物質とを含む、材料の血液で運ばれる対象の捕捉および吸着のためのデバイス。【選択図】図１９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのデバイスであって、前記デバイスは：
少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える流体カートリッジと；
前記少なくとも１つの入口と前記少なくとも１つの出口との間の多方向の流体流路であって、少なくとも１つの内壁を備える、多方向の流体流路と；
前記多方向の流体流路の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部をコーティングする物質と、
を含む、デバイス。
【請求項２】
前記物質は、抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質、クオラムセンシング受容体、および生物学的製剤からなる群から選択される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
流路の壁をコーティングする物質は、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む、請求項１または２に記載のデバイス。
【請求項４】
共有結合されたポリペプチド抗生物質はポリミキシンである、請求項１〜３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項５】
固定されたポリミキシンの量は少なくとも０．５ｍＭである、請求項１〜４のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項６】
固定されたポリミキシンの量は約１．０〜約５０．０ｍＭである、請求項１〜５のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項７】
共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである、請求項１〜３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項８】
固定されたバンコマイシンの量は少なくとも０．５ｍＭである、請求項１〜７のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項９】
固定されたバンコマイシンの量は約１．０〜約５０．０ｍＭである、請求項１〜８のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１０】
前記流路の壁をコーティングする物質は、ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール誘導体、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびグリシンからなる群から選択される固定された橋架剤を含む、請求項１〜９のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１１】
基材に固定されたヘキサメチレンジアミン橋架剤は、約１％〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である、請求項１〜１０のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２】
前記基材に固定された橋架剤は、固定された量が約１．０〜約５０．０ｍＭであるポリエチレングリコールあるいは誘導物質である、請求項１〜１０のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３】
前記多方向の流路は、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する、少なくとも１つの熱可塑性ポリマー基材からなる、請求項１〜１１のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４】
前記熱可塑性ポリマー基材は、カルボニル基、カルボキシル基、アルコール基、アミノ基、クロリド基、スチレン基、α−ハロゲン化アシル基、ベンジル基、イソシアン酸基、および他のポリマーあるいはコポリマー、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミド、ポリエチレン、ポリエチレン・テレフタレート・アクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、およびメタクリル酸メチルからなる群から選択される、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する、請求項１〜１３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５】
基材はポリカーボネートである、請求項１〜１３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１６】
流体デバイスは使い捨てである、請求項１〜１５のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１７】
前記多方向の流路は、約０．０１〜約１，０００．０ｍｍの幅を有する、請求項１〜１６のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１８】
前記多方向の流路は、約１．０〜約１０．０ｍｍの幅を有する、請求項１〜１７のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１９】
前記多方向の流路は、約０．００１〜約１００．０ｍｍの高さを有する、請求項１〜１８のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項２０】
前記多方向の流路は、約０．１〜約１０．０ｍｍの高さを有する、請求項１〜１９のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項２１】
前記多方向の流路は、０．１〜１０，０００ｍｍの長さを有する、請求項１〜２０のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項２２】
前記多方向の流路は、約１．０〜約３，０００．０ｍｍの長さを有する、請求項１７〜２１のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項２３】
前記多方向の流路が渦巻形状である、請求項１〜２２のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項２４】
渦巻形状の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍの最も外側の曲率半径を有する、請求項１〜２３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項２５】
前記渦巻形状の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの最も外側の曲率半径を有する、請求項１〜２４のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項２６】
前記渦巻形状の多方向の流路は、０．０１〜１，０００ｍｍの流路間の距離を有する、請求項１〜２５のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項２７】
前記渦巻形状の多方向の流路は、約１．０〜約１０．０ｍｍの渦巻状の流路間の距離を有する、請求項１〜２６のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項２８】
前記多方向の流路は、螺旋形状であり、マンドレルの周りに製造される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項２９】
螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍの曲率半径を有する、請求項１〜２８のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３０】
前記螺旋形状の多方向の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの曲率半径を有する、請求項１〜２９のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３１】
前記螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍのピッチを有する、請求項１〜３０のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３２】
前記螺旋形状の多方向の流路は、約１０．０〜約１００．０ｍｍのピッチを有する、請求項１〜３１のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３３】
前記多方向の流路は封入される、請求項１〜３２のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３４】
前記多方向の流路は、ボルト、接着剤、結合剤、熱膨張、樹脂、エポキシ、内側および／または外側のスリーブ、ベースプレート、マンドレル、カバーガラス、硬化、押出し溶接、接触溶接、高周波溶接、摩擦圧接、レーザー溶接、超音波溶接、溶剤接着、あるいは鋳造を使用して封入される、請求項１〜３３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３５】
前記多方向の流路は、３Ｄプリンティング、押出し、ソフトリソグラフィ、フォトリソグラフィ、射出成形、ブロー成形、鋳造、超音波溶接、高周波溶接、熱ジグ溶接または熱板溶接、溶剤接着、レーザー溶接、回転溶接、赤外線溶接、振動溶着、接着結合、機械加工、旋削、穴あけ、穿孔、リーミング、放電加工、あるいはミリングからなる群から選択される少なくとも１つの方法を使用して製造される、請求項１〜３４のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３６】
管は、継手、キャップ、あるいはルアーロックコネクタを使用して、前記多方向の流路の入口および／または出口に取り付けられる、請求項１〜３５のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項３７】
対象の材料の捕捉および吸着のための方法であって、前記方法は：
流体のサンプルを、多方向の、ポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させる工程と；
前記対象の物質を前記多方向の流路の壁に吸着させる工程と；
前記多方向の、ポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路内に捕捉された前記対象の物質の存在あるいは量を検出する工程と、
を含む、方法。
【請求項３８】
流体サンプルは、ポンプを使用して、多方向の、ポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させられる、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記ポンプは蠕動ポンプである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記ポンプはシリンジポンプである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
流体サンプルは、シリンジを使用して、多方向の、ポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させられる、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項４２】
前記ポリペプチド抗生物質はポリミキシンである、請求項３７〜４１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項４３】
前記ポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである、請求項３７〜４１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項４４】
前記多方向の、ポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路内に捕捉された対象の物質の存在あるいは量の検出は、細胞計数、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ（マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析）、質量分析法、ＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）、バイオセンシング、フローサイトメトリー、および蛍光標識からなる群から選択される方法を使用して実施される、請求項３７〜４３のいずれか１つに記載の方法。
【請求項４５】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのシステムであって、前記システムは：
少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える流体カートリッジと；
前記少なくとも１つの入口と前記少なくとも１つの出口との間の多方向の流体流路であって、少なくとも１つの内壁を備える、多方向の流体流路と；
多方向の流体流路の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部に固定および共有結合される、抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質、クオラムセンシング受容体、および生物学的製剤、コーティングからなる群から選択される物質と、
を含む、システム。
【請求項４６】
流路の壁をコーティングする前記物質は、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む、請求項４５に記載のシステム。
【請求項４７】
共有結合されたポリペプチド抗生物質はポリミキシンである、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４８】
前記共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである、請求項４６に記載のシステム。
【請求項４９】
前記流路の壁をコーティングする物質は、ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール誘導体、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびグリシンからなる群から選択される固定された橋架剤を含む、請求項４５〜４８のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項５０】
多方向の流路は、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する少なくとも１つの熱可塑性ポリマー基材からなる、請求項４５〜４９のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項５１】
前記熱可塑性ポリマー基材は、カルボニル基、カルボキシル基、アルコール基、アミノ基、クロリド基、スチレン基、α−ハロゲン化アシル基、ベンジル基、イソシアン酸基、および他のポリマーあるいはコポリマー、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミド、ポリエチレン、ポリエチレン・テレフタレート・アクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、およびメタクリル酸メチルからなる群から選択される、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する、請求項５０に記載のシステム。
【請求項５２】
基材はポリカーボネートである、請求項５０または５１に記載のシステム。
【請求項５３】
流体デバイスは使い捨てである、請求項４５〜５２のいずれか１つに記載のシステム。
【請求項５４】
菌血症、内毒血症、あるいは敗血症が疑われる患者を処置するための方法であって、前記方法は：
血液のサンプルを、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口との間に多方向の流体流路を備える流体カートリッジに接触させる工程と；
前記多方向の流体流路の少なくとも１つの壁に、対象の１つ以上の材料を吸着させる工程と；
処理された血液を生成するために、前記血液のサンプルから前記対象の１つ以上の材料を除去する工程と；
前記患者に前記処理された血液を戻す工程と、
を含む、方法。
【請求項５５】
菌血症、内毒血症、あるいは敗血症が疑われる患者を診断するための方法であって、前記方法は：
流体のサンプルを、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口との間に多方向の流体流路を備える流体カートリッジに接触させる工程と；
前記多方向の流体流路の少なくとも１つの壁に、対象の１つ以上の材料を吸着させるか、あるいは捕捉する工程と；
前記多方向の流体流路の前記少なくとも１つの壁に沿って、捕捉された対象の材料の存在あるいは量を検出する工程と、
を含む、方法。
【請求項５６】
ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）、光学活性なマイクロビーズ、光学活性なナノ粒子、およびマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）からなる群から選択される手順により、前記捕捉された対象の材料を識別する工程を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
培養方法により、前記捕捉された対象の材料を識別する工程を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
前記捕捉された対象の材料の溶出と、その後の、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）、光学活性なマイクロビーズ、光学活性なナノ粒子、および／またはマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）、あるいは培養からなる群から選択される手順により、前記捕捉された対象の材料を識別する工程を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５９】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのフィルタープレートであって、前記フィルタープレートは：
少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える螺旋形状の流体流路であって、少なくとも１つの内壁を備える、螺旋形状の流体流路と；
前記螺旋形状の流体流路の前記少なくとも１つの内壁の少なくとも一部をコーティングする物質と、
を備える、フィルタープレート。
【請求項６０】
前記物質は、抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質、クオラムセンシング受容体、および生物学的製剤からなる群から選択される、請求項５９に記載のフィルタープレート。
【請求項６１】
流路の壁をコーティングする前記物質は、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む、請求項５９または６０に記載のフィルタープレート。
【請求項６２】
共有結合されたポリペプチド抗生物質はポリミキシンである、請求項５９〜６１のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項６３】
固定されたポリミキシンの量は少なくとも０．５ｍＭである、請求項５９〜６２のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項６４】
固定されたポリミキシンの量は約１．０〜約５０．０ｍＭである、請求項５９〜６３のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項６５】
前記共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである、請求項５９〜６１のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項６６】
前記固定されたバンコマイシンの量は少なくとも０．５ｍＭである、請求項５９〜６２のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項６７】
前記固定されたバンコマイシンの量は約１．０〜約５０．０ｍＭである、請求項５９〜６３のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項６８】
前記流路の壁をコーティングする物質は、ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール誘導体、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびグリシンからなる群から選択される固定された橋架剤を含む、請求項５９〜６７のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項６９】
基材に固定されたヘキサメチレンジアミン橋架剤は、約１％〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である、請求項５９〜６８のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項７０】
前記基材に固定された橋架剤は、固定された量が約１．０〜約５０．０ｍＭである、ポリエチレングリコールあるいは誘導物質である、請求項５９〜６９のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項７１】
前記フィルタープレートは多方向性である、請求項５９〜７０のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項７２】
多方向の流路は、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する少なくとも１つの熱可塑性ポリマー基材からなる、請求項５９〜７１のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項７３】
前記熱可塑性ポリマー基材は、カルボニル基、カルボキシル基、アルコール基、アミノ基、クロリド基、スチレン基、α−ハロゲン化アシル基、ベンジル基、イソシアン酸基、および他のポリマーあるいはコポリマー、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミド、ポリエチレン、ポリエチレン・テレフタレート・アクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、およびメタクリル酸メチルからなる群から選択される、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する、請求項５９〜７２のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項７４】
基材はポリカーボネートである、請求項５９〜７３のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項７５】
フィルタープレートは使い捨てである、請求項５９〜７４のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項７６】
前記多方向の流路は、約０．０１〜約１，０００．０ｍｍの幅を有する、請求項５９〜７５のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項７７】
前記多方向の流路は、約１．０〜約１０．０ｍｍの幅を有する、請求項５９〜７６のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項７８】
前記多方向の流路は、約０．００１〜約１００．０ｍｍの高さを有する、請求項５９〜７７のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項７９】
前記多方向の流路は、約０．１〜約１０．０ｍｍの高さを有する、請求項５９〜７８のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項８０】
前記多方向の流路は、０．１〜１０，０００ｍｍの長さを有する、請求項５９〜７９のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項８１】
前記多方向の流路は、約１．０〜約３，０００．０ｍｍの長さを有する、請求項５９〜８０のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項８２】
前記多方向の流路が渦巻形状である、請求項５９〜８１のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項８３】
渦巻形状の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍの最も外側の曲率半径を有する、請求項５９〜８２のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項８４】
前記渦巻形状の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの最も外側の曲率半径を有する、請求項５９〜８３のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項８５】
前記渦巻形状の多方向の流路は、０．０１〜１，０００ｍｍの流路間の距離を有する、請求項５９〜８４のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項８６】
前記渦巻形状の多方向の流路は、約１．０〜約１０．０ｍｍの渦巻状の流路の間の距離を有する、請求項５９〜８５のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項８７】
前記多方向の流路は、螺旋形状であり、マンドレルの周りに製造される、請求項５９〜８６のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項８８】
螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍの曲率半径を有する、請求項５９〜８７のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項８９】
前記螺旋形状の多方向の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの曲率半径を有する、請求項５９〜８８のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項９０】
前記螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍのピッチを有する、請求項５９〜８９のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項９１】
前記螺旋形状の多方向の流路は、約１０．０〜約１００．０ｍｍのピッチを有する、請求項５９〜９０のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項９２】
前記螺旋形状の多方向の流路は、積み重ね可能なプレート構造で形成される、請求項５９〜９１のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項９３】
前記積み重ね可能なプレート構造は１〜２５枚のプレートである、請求項５９〜９２のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項９４】
前記積み重ね可能なプレート構造は２〜２３枚のプレートである、請求項５９〜９３のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項９５】
前記積み重ね可能なプレート構造は３〜２０枚のプレートである、請求項５９〜９４のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項９６】
螺旋形状の多方向の積み重ね可能なプレートは：
−３Ｄプリンティング；
−ソフトリソグラフィ；
−フォトリソグラフィ；
−射出成形；
−ブロー成形；
−鋳造；
−機械加工；
−旋削；
−穴あけ；
−穿孔；
−リーミング；
−放電加工（ＥＤＭ）；あるいは、
−ミリング
を使用して製造される、請求項５９〜９５のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項９７】
螺旋形状の多方向の積み重ね可能なプレート構造は、ボルト、接着剤、結合剤、熱膨張、樹脂、エポキシ、内側スリーブ、外側スリーブ、ベースプレート、マンドレル、カバーガラス、硬化、押出し溶接、接触溶接、高周波溶接、摩擦圧接、レーザー溶接、超音波溶接、溶剤接着、あるいは鋳造を使用して組み立てられる、請求項５９〜９６のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項９８】
前記多方向の流路は押し出される、請求項５９〜９７のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項９９】
前記多方向の流路は押し出されたポリカーボネート管である、請求項５９〜９８のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１００】
前記多方向の流路は封入される、請求項５９〜９９のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１０１】
前記多方向の積み重ね可能なプレート構造はシリンダー内に封入される、請求項５９〜１００のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１０２】
前記多方向の流路はマンドレルのまわりで押し出される、請求項５９〜１０１のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１０３】
前記多方向の流路は射出成形ポリカーボネートである、請求項５９〜１０２のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１０４】
前記多方向の流路は、マンドレルのまわりに形成されたハウジングに組み込まれる、請求項５９〜１０３のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１０５】
前記多方向の流路は、マンドレルのまわりに形成されたハウジングの内面に組み込まれる、請求項５９〜１０４のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１０６】
前記多方向の流路は、マンドレルのまわりに形成されたハウジングの外面に組み込まれる、請求項５９〜１０５のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１０７】
前記多方向の流路は、マンドレルのまわりに形成されたハウジングに組み込まれ、および、シリンダー内に収容される、請求項５９〜１０６のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１０８】
前記多方向の流路は、積み重ね可能であり、および、シリンダー内に収容され、請求項５９〜１０７のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１０９】
前記多方向の流路は、積み重ね可能であり、およびシリンダー内に収容され、ここで、第１の多方向の流路は第１のポリペプチドで機能化され、第２の多方向の流路は第２のポリペプチドで機能化される、請求項５９〜１０８のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１１０】
前記第１のポリペプチドはポリミキシンを含む、請求項５９〜１０９のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１１１】
前記第２のポリペプチドはバンコマイシンを含む、請求項５９〜１１０のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１１２】
シリンダー内に収容される積み重ね可能な多方向の流路は、接続管を使用して接続された単一のデバイスを形成し、ここで、前記流路は、前記単一のデバイス内の流動流体からグラム陰性菌、グラム陽性菌、およびエンドトキシンを捕捉および除去する、請求項５９〜１１１のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１１３】
単一のデバイスを形成する前記シリンダー内に収容される積み重ね可能な多方向の流路は、インライン濾過システムに接続され得る、請求項５９〜１１２のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１１４】
前記インライン濾過システムは透析システムである、請求項５９〜１１３のいずれか１つに記載のフィルタープレート。
【請求項１１５】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのデバイスであって、前記デバイスは：
少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える螺旋形状の流体流路を含むシートであって、前記螺旋形状の流体流路が少なくとも１つの内壁を備える、シートと；
前記シートに取り付けられたマンドレルであって、ここで、前記シートは前記マンドレルの周りに巻かれて螺旋形状を形成する、マンドレルと；
前記螺旋形状の流体流路を含むシートの少なくとも１つの内壁の少なくとも一部をコーティングする物質と、
を含む、デバイス。
【請求項１１６】
前記物質は、抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質、クオラムセンシング受容体、および生物学的製剤からなる群から選択される、請求項１１５に記載のデバイス。
【請求項１１７】
流路の壁をコーティングする前記物質は、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む、請求項１１５または１１６に記載のデバイス。
【請求項１１８】
共有結合されたポリペプチド抗生物質はポリミキシンである、請求項１１５〜１１７のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１１９】
固定されたポリミキシンの量は少なくとも０．５ｍＭである、請求項１１５〜１１８のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２０】
前記固定されたポリミキシンの量は約１．０〜約５０．０ｍＭである、請求項１１５〜１１９のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２１】
前記共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである、請求項１１５〜１２０のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２２】
固定されたバンコマイシンの量は少なくとも０．５ｍＭである、請求項１１５〜１２１のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２３】
前記固定されたバンコマイシンの量は約１．０〜約５０．０ｍＭである、請求項１１５〜１２２のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２４】
前記流路の壁をコーティングする物質は、ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール誘導体、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびグリシンからなる群から選択される固定された橋架剤を含む、請求項１１５〜１２３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２５】
基材に固定されたヘキサメチレンジアミン橋架剤は、約１％〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である、請求項１１５〜１２４のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２６】
前記基材に固定された橋架剤は、固定された量が約１．０〜約５０．０ｍＭである、ポリエチレングリコールあるいは誘導物質である、請求項１１５〜１２５のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２７】
前記シートは多方向性である、請求項１１５〜１２６のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２８】
多方向の流路は、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する少なくとも１つの熱可塑性ポリマー基材からなる、請求項１１５〜１２７のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１２９】
前記熱可塑性ポリマー基材は、カルボニル基、カルボキシル基、アルコール基、アミノ基、クロリド基、スチレン基、α−ハロゲン化アシル基、ベンジル基、イソシアン酸基、および他のポリマーあるいはコポリマー、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミド、ポリエチレン、ポリエチレン・テレフタレート・アクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、およびメタクリル酸メチルからなる群から選択される、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する、請求項１１５〜１２８のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３０】
基材はポリカーボネートである、請求項１１５〜１２９のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３１】
前記デバイスは使い捨てである、請求項１１５〜１３０のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３２】
前記多方向の流路は、約０．０１〜約１，０００．０ｍｍの幅を有する、請求項１１５〜１３１のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３３】
前記多方向の流路は約１．０〜約１０．０ｍｍの幅を有する、請求項１１５〜１３２のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３４】
前記多方向の流路は、約０．００１〜約１００．０ｍｍの高さを有する、請求項１１５〜１３３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３５】
前記多方向の流路は、約０．１〜約１０．０ｍｍの高さを有する、請求項１１５〜１３４のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３６】
前記多方向の流路は、０．１〜１０，０００ｍｍの長さを有する、請求項１１５〜１３５のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３７】
前記多方向の流路は、約１．０〜約３，０００．０ｍｍの長さを有する、請求項１１５〜１３６のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３８】
前記多方向の流路が渦巻形状である、請求項１１５〜１３７のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１３９】
渦巻形状の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍの最も外側の曲率半径を有する、請求項１１５〜１３８のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４０】
前記渦巻形状の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの最も外側の曲率半径を有する、請求項１１５〜１３９のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４１】
前記渦巻形状の多方向の流路は、０．０１〜１，０００ｍｍの流路間の距離を有する、請求項１１５〜１４０のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４２】
前記渦巻形状の多方向の流路は、約１．０〜約１０．０ｍｍの渦巻状の流路の間の距離を有する、請求項１１５〜１４１のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４３】
前記多方向の流路が螺旋形状であり、マンドレルのまわりに製造される、請求項１１５〜１４２のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４４】
螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍの曲率半径を有する、請求項１１５〜１４３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４５】
前記螺旋形状の多方向の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの曲率半径を有する、請求項１１５〜１４４のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４６】
前記螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍのピッチを有する、請求項１１５〜１４５のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４７】
前記螺旋形状の多方向の流路は、約１０．０〜約１００．０ｍｍのピッチを有する、請求項１１５〜１４６のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４８】
前記シートがマンドレルのまわりに１〜１００回巻かれる、請求項１１５〜１４７のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１４９】
前記シートがマンドレルのまわりに１〜２０回巻かれる、請求項１１５〜１４８のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５０】
前記シートがマンドレルのまわりに１〜５回巻かれる、請求項１１５〜１４９のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５１】
前記シートは、
−３Ｄプリンティング；
−ソフトリソグラフィ；
−フォトリソグラフィ；
−射出成形；
−ブロー成形；
−鋳造；
−機械加工；
−旋削；
−穴あけ；
−穿孔；
−リーミング；
−放電加工（ＥＤＭ）；あるいは、
−ミリング
を使用して製造される、請求項１１５〜１５０のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５２】
前記デバイスは、ボルト、接着剤、結合剤、熱膨張、樹脂、エポキシ、内側スリーブ、外側スリーブ、ベースプレート、カバーガラス、硬化、押出し溶接、接触溶接、高周波溶接、摩擦圧接、レーザー溶接、超音波溶接、溶剤接着、あるいは鋳造を使用して組み立てられる、請求項１１５〜１５１のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５３】
前記多方向の流路が封入される、請求項１１５〜１５２のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５４】
前記デバイスはシリンダー内に封入される、請求項１１５〜１５３のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５５】
第１の多方向の流路は、第１のポリペプチドで機能化され、第２の多方向の流路は第２のポリペプチドで機能化される、請求項１１５〜１５４のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５６】
前記第１のポリペプチドはポリミキシンを含む、請求項１１５〜１５５のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５７】
前記第２のポリペプチドはバンコマイシンを含む、請求項１１５〜１５６のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５８】
シリンダー内に収容されるデバイスは、接続管を使用して接続された単一のデバイスを形成し、ここで、前記流路は、前記単一のデバイス内の流動流体からグラム陰性菌、グラム陽性菌、およびエンドトキシンを捕捉および除去する、請求項１１５〜１５７のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１５９】
単一のデバイスを形成する前記シリンダー内に収容される積み重ね可能な多方向の流路は、インライン濾過システムに接続され得る、請求項１１５〜１５８のいずれか１つに記載のデバイス。
【請求項１６０】
前記インライン濾過システムは透析システムである、請求項１１５〜１５９のいずれか１つに記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
相互参照
本出願は、２０１８年１月５日に出願された米国仮出願第６２／６１４，２５０号の利益を主張し、該仮出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
連邦政府による資金提供を受けた研究開発の記載
本発明は、全米科学財団によって与えられた認可番号１７２１４７６の下で、政府支援を受けてなされた。政府は本発明に対する一定の権利を有する。
【発明の概要】
【０００３】
本明細書に記載される方法、デバイス、およびシステムは、敗血症、内毒血症、菌血症感染、および他の血液で運ばれる疾患の処置のために、流体から細菌性病原菌または関連する毒素を捕捉あるいは除去するために使用される。ポリペプチド抗生物質および／または他の物質でコーティングされる多方向の流路に流体を流すことによって、流体から病原体および／または毒素を除去するための方法、デバイス、およびシステムが本明細書で提供される。
【０００４】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのデバイス、方法、およびシステムが本明細書で提供され、上記デバイス、方法、およびシステムは、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を有する流体カートリッジと；上記少なくとも１つの入口と上記少なくとも１つの出口との間の多方向の流体流路であって、少なくとも１つの内壁を含む、多方向の流体流路と；上記多方向の流体流路の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部をコーティングする物質と、を含む。いくつかの実施形態では、上記物質は：抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質（ｑｕｏｒｕｍ  ｓｅｎｓｉｎｇ  ｐｒｏｔｅｉｎ）、クオラムセンシング受容体（ｑｕｏｒｕｍ  ｓｅｎｓｉｎｇ  ｒｅｃｅｐｔｏｒｓ）、および生物学的製剤からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は、固定された、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質は、ポリミキシン−ポリミキシンＢおよび／またはポリミキシンＥである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、約０．５ｍＭ（ミリモル）〜約５０ｍｍである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、少なくとも約０．５ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、最大約５０ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、約０．５ｍＭ〜約１ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５ｍＭ、約１ｍＭ〜約１０ｍＭ、約１ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５０ｍＭ、約５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１０〜４０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約５０ｍＭ、あるいは約４０ｍＭ〜約５０ｍＭである。用語「約」は、ポリミキシンの量に関して使用される場合、０．５ｍＭ、１ｍＭ、５ｍＭ、１０ｍＭ、２０ｍＭ、３０ｍＭ、４０ｍＭ、あるいは５０ｍＭを意味する。いくつかの実施形態では、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、約０．５ｍＭ〜約５０ｍｍである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、少なくとも約０．５ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、最大約５０ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、約０．５ｍＭ〜約１ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約２０���Ｍ、約０．５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５ｍＭ、約１ｍＭ〜約１０ｍＭ、約１ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５０ｍＭ、約５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約５０ｍＭ、あるいは約４０ｍＭ〜約５０ｍＭである。用語「約」は、バンコマイシンの量に関して使用される場合、０．５ｍＭ、１ｍＭ、５ｍＭ、１０ｍＭ、２０ｍＭ、３０ｍＭ、４０ｍＭ、あるいは５０ｍＭを意味する。いくつかの実施形態では、流路の壁をコーティングする物質は：ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール誘導体、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびグリシンからなる群から選択される、固定された橋架剤を含む。いくつかの実施形態において、基材に固定されるヘキサメチレンジアミン橋架剤は、約１％の体積／体積（ｖ／ｖ）水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である。いくつかの実施形態において、基材に固定されるヘキサメチレンジアミン橋架剤は、少なくとも約１％（ｖ／ｖ）の水溶液である。いくつかの実施形態において、基材に固定されるヘキサメチレンジアミン橋架剤は、最大で約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である。いくつかの実施形態において、基材に固定されるヘキサメチレンジアミン橋架剤は、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約３％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約４％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約２％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約３％（ｖ／ｖ）の水溶液、約２％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約４％（ｖ／ｖ）の水溶液、約２％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約２％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約２％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約２％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約３％（ｖ／ｖ）の水溶液）〜約４％（ｖ／ｖ）の水溶液、約３％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約３％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約３％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約３％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約４％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約４％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約４％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約４％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約５％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約５％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約５％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約���０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液、あるいは約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である。用語「約」は、ヘキサメチレンジアミン橋架剤の水溶液の量に関して使用される場合、１％（ｖ／ｖ）の水溶液、２％（ｖ／ｖ）、水溶液、３％（ｖ／ｖ）の水溶液、４％（ｖ／ｖ）の水溶液、５％（ｖ／ｖ）の水溶液、１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、あるいは２０％（ｖ／ｖ）の水溶液を意味する。いくつかの実施形態において、基材に固定される橋架剤は、固定される量が約１ｍＭ〜約５０ｍＭであるポリエチレングリコールあるいは誘導物質である。いくつかの実施形態において、基材に固定される橋架剤は、固定される量が少なくとも約１ｍＭであるポリエチレングリコールあるいは誘導物質である。いくつかの実施形態において、基材に固定される橋架剤は、固定される量が最大で約５０ｍＭであるポリエチレングリコールあるいは誘導物質である。いくつかの実施形態において、基材に固定される橋架剤は、固定される量が約１ｍＭ〜約５ｍＭ、約１ｍＭ〜約１０ｍＭ、約１ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５０ｍＭ、約５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約５０ｍＭ、あるいは約４０ｍＭ〜約５０ｍＭであるポリエチレングリコールあるいは誘導物質である。用語「約」は、架橋剤の量に関して使用される場合、１ｍＭ、５ｍＭ、１０ｍＭ、２０ｍＭ、３０ｍＭ、４０ｍＭ、あるいは５０ｍＭを意味する。本明細書におけるデバイスあるいはシステムのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する少なくとも１つの熱可塑性ポリマー基材からなる。いくつかの実施形態において、熱可塑性ポリマー基材は、カルボニル基、カルボキシル基、アルコール基、アミノ基、クロリド基、スチレン基、α−ハロゲン化アシル基、ベンジル基、イソシアン酸基、および他のポリマーあるいはコポリマー、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミド、ポリエチレン、ポリエチレン・テレフタレート・アクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、およびメタクリル酸メチルからなる群から選択される、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する。いくつかの実施形態において、基材はポリカーボネートである。
【０００５】
デバイスのいくつかの実施形態において、流体デバイスは使い捨てである。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．０１ｍｍ（ミリメートル）〜約１，０００ｍｍの幅を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、少なくとも約０．０１ｍｍの幅を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、最大で約１，０００ｍｍの幅を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．０１ｍｍ〜約０．０５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１０００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、あるいは約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍの幅を有する。用語「約」は、多方向の流路の幅に関して使用される場合、０．０１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、あるいは５００ｍｍを意味する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．００１ｍｍ〜約１００ｍｍの高さを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、少なくとも約０．００１ｍｍの高さを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、最大で約１００ｍｍの高さを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．００１ｍｍ〜約０．００５ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約０．０１ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約０．０５ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約０．０１ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約０．０５ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．０５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、あるいは約５０ｍｍ〜約１００ｍｍの高さを有する。用語「約」は、多方向の流路の高さに関して使用される場合、０．００１ｍｍ、０．００５ｍｍ、０．０１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１０ｍｍ、あるいは５０ｍｍを意味する。デバイスのいくつかの実施形態では、多方向の流路は、約０．１ｍｍ〜約１０，０００ｍｍの長さを有する。デバイスのいくつかの実施形態では、多方向の流路は、少なくとも約０．１ｍｍの長さを有する。デバイスのいくつかの実施形態では、多方向の流路は、最大で約１０，０００ｍｍの長さを有する。デバイスのいくつかの実施形態では、多方向の流路は、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５００ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約５００ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約１，０００ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約１，０００ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、あるいは約５，０００ｍｍ〜約１０，０００ｍｍの長さを有する。用語「約」は、多方向の流路の長さに関して使用される場合、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、５００ｍｍ、１，０００ｍｍ、あるいは５，０００ｍｍを意味する。デバイスのいくつかの実施形態では、多方向の流路は、約１．０〜約３，０００．０ｍｍの長さを有する。デバイスのいくつかの実施形態では、渦巻形状の流路は、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態では、渦巻形状の流路は、少なくとも約０．１ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、最大約１，０００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、あるいは約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、約５ｍｍ〜約１００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、少なくとも約５ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、最大約１００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、約５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約５ｍｍ〜約２５ｍｍ、約５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約５ｍｍ〜約７５ｍｍ、約５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約２５ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約７５ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約２５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約２５ｍｍ〜約７５ｍｍ、約２５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約７５ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、あるいは約７５ｍｍ〜約１００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、渦巻形状の流路間の中心間距離が約０．０１ｍｍ〜約１，０００ｍｍである。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、渦巻形状の流路間の中心間距離が少なくとも約０．０１ｍｍである。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、渦巻形状の流路間の中心間距離が最大約１，０００ｍｍである。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、渦巻形状の流路間の中心間距離が約０．０１ｍｍ〜約０．０５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、あるいは約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍである。用語「約」は、渦巻形状の流路間の距離に関して使用される場合、０．０１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、あるいは５００ｍｍを意味する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、螺旋形状であり、円筒状のチャンバの周りで製造される。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍの曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、少なくとも約０．１ｍｍの曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、最大約１，０００ｍｍの曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約０．１ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、１ｍｍ〜約５ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５ｍｍ〜約１０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ
、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、あるいは約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍの曲率半径を有する。用語「約」は、螺旋形状の多方向の流路の曲率半径に関して使用される場合、０．１ｍｍ、１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、５００ｍｍ、あるいは１，０００ｍｍを意味する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、５．０〜１００．０ｍｍの曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍのピッチを有し、ピッチは、螺旋の軸に平行に測定された１つの完全な螺旋巻きの高さとして測定される。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、少なくとも約０．１ｍｍのピッチを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、最大約１，０００ｍｍのピッチを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の流路は、約０．１ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、１ｍｍ〜約５ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、あるいは約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍのピッチを有する。用語「約」は、ピッチに関して使用される場合、０．１ｍｍ、１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、５００ｍｍ、あるいは１，０００ｍｍを意味する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１００．０ｍｍのピッチを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１ｍＬ／分（毎分ミリリットル）〜約１，０００ｍＬ／分の流量で動作する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、少なくとも約１ｍＬ／分の流量で作動する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、最大約１，０００ｍＬ／分の流量で作動する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１ｍＬ／分〜約５ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約１０ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約５０ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約１００ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約５００ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分、約５ｍＬ／分〜約１０ｍＬ／分、約５ｍＬ／分〜約５０ｍＬ／分、約５ｍＬ／分〜約１００ｍＬ／分、約５ｍＬ／分〜約５００ｍＬ／分、約５ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分、約１０ｍＬ／分〜約５０ｍＬ／分、約１０ｍＬ／分〜約１００ｍＬ／分、約１０ｍＬ／分〜約５００ｍＬ／分、約１０ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分、約５０ｍＬ／分〜約１００ｍＬ／分、約５０ｍＬ／分〜約５００ｍＬ／分、約５０ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分、約１００ｍＬ／分〜約５００ｍＬ／分、約１００ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分、あるいは約５００ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分の流量で作動する。用語「約」は、流量に関して使用される場合、１ｍＬ／分、５ｍＬ／分、１０ｍＬ／分、５０ｍＬ／分、１００ｍＬ／分、２００ｍＬ／分、５００ｍＬ／分、あるいは１０００ｍＬ／分を意味する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約５０〜約４００ｍＬ／分の流量で作動する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は封入されている。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、ボルト、接着剤、結合剤、熱膨張、樹脂、エポキシ、内側および／または外側のスリーブ、ベースプレート、マンドレル、カバーガラス、硬化、押出し溶接、接触溶接、高周波溶接、摩擦圧接、レーザー溶接、超音波溶接、溶剤接着、あるいは鋳造を使用して封入される。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は：３Ｄプリンティング、ソフトリソグラフィ、フォトリソグラフィ、射出成形、ブロー成形、鋳造、超音波溶接、高周波溶接、熱ジグ溶接または熱板溶接、溶剤接着、レーザー溶接、回転溶接、赤外線溶接、振動溶着、接着結合、機械加工、旋削、穴あけ、穿孔、リーミング、放電加工、あるいはミリングからなる群から選択される少なくとも１つの方法を使用して製造される。デバイスのいくつかの実施形態において、管が、継手、キャップ、あるいはルアーロックコネクタの使用によって、多方向の流路の入口および／または出口に取り付けられている。
【０００６】
対象の材料の捕捉および吸着のための方法が本明細書で提供され、上記方法は：流体のサンプルを、多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させる工程と；対象の上記材料を上記多方向の流路の壁に吸着する工程と；多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路内に捕捉された対象の上記材料の存在あるいは量を検出する工程と、を含む。上記方法のいくつかの実施形態において、流体サンプルは、ポンプを使用して、多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させられる。いくつかの実施形態では、ポンプは蠕動ポンプである。いくつかの実施形態では、ポンプはシリンジポンプである。上記方法のいくつかの実施形態において、流体サンプルは、シリンジを使用して、多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させられる。いくつかの実施形態では、ポリペプチド抗生物質はポリミキシンである。いくつかの実施形態では、ポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。上記方法のいくつかの実施形態において、ヘパリン、クエン酸ナトリウム、あるいは他の抗凝固剤は、多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させる前に、流体サンプルに加えられる。いくつかの実施形態において、多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路内に捕捉された対象の材料の存在あるいは量の検出は：細胞計数、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ（マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析）、質量分析法、ＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）、バイオセンシング、フローサイトメトリー、および蛍光標識からなる群から選択される方法を使用して実施される。
【０００７】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのシステムが本明細書で提供され、上記システムは、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える流体カートリッジと；上記少なくとも１つの入口と上記少なくとも１つの出口との間の多方向の流体流路であって、少なくとも１つの内壁を備える、多方向の流体流路と；多方向の流体流路の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部に固定および共有結合される、抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質、クオラムセンシング受容体、および生物学的製剤、コーティングからなる群から選択される物質と、を含む。上記システムのいくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む。上記システムのいくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質はポリミキシンである。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。上記システムのいくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は：ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール誘導体、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびグリシンからなる群から選択される、固定された橋架剤を含む。上記システムのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する少なくとも１つの熱可塑性ポリマー基材からなる。上記システムのいくつかの実施形態において、熱可塑性ポリマー基材は：カルボニル基、カルボキシル基、アルコール基、アミノ基、クロリド基、スチレン基、α−ハロゲン化アシル基、ベンジル基、イソシアン酸基、および他のポリマーあるいはコポリマー、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミド、ポリエチレン、ポリエチレン・テレフタレート・アクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、およびメタクリル酸メチルからなる群から選択される、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する。上記システムのいくつかの実施形態において、基材はポリカーボネートである。上記システムのいくつかの実施形態において、流体デバイスは使い捨てである。
【０００８】
菌血症、内毒血症、あるいは敗血症が疑われる患者を処置するための方法が本明細書で提供され、上記方法は、血液のサンプルを、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口との間に多方向の流体流路を備える流体カートリッジに接触させる工程と；多方向の流体流路の少なくとも１つの壁に、対象の１つ以上の材料を吸着させる工程と；処理された血液を生成するために、血液のサンプルから対象の１つ以上の材料を除去する工程と；上記患者に上記処理された血液を戻す工程と、を含む。
【０００９】
菌血症、内毒血症、あるいは敗血症が疑われる患者を診断するための方法が本明細書で提供され、上記方法は、流体のサンプルを、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口との間に多方向の流体流路を備える流体カートリッジに接触させる工程と；多方向の流体流路の少なくとも１つの壁に、対象の１つ以上の材料を吸着させる工程と；多方向の流体流路の少なくとも１つの壁に沿って、捕捉された対象の材料の存在あるいは量を検出する工程と、を含む。いくつかの実施形態において、上記方法は：ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）、光学活性なマイクロビーズ、光学活性なナノ粒子、およびマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）からなる群から選択される手順により、捕捉された対象の材料を識別する工程を含む。いくつかの実施形態において、上記方法は、培養方法により、捕捉された対象の材料を識別する工程を含む。いくつかの実施形態において、上記方法は、捕捉された対象の材料の溶出と、その後の、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）、光学活性なマイクロビーズ、光学活性なナノ粒子、および／またはマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）、あるいは培養からなる群から選択される手順により、対象の捕捉された材料を識別する工程を含む。
【００１０】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのフィルタープレートが本明細書で提供され、上記フィルタープレートは：少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える螺旋形状の流体流路と；少なくとも１つの内壁を備える上記螺旋形状の流体流路と；上記螺旋形状の流体流路の上記少なくとも１つの内壁の少なくとも一部をコーティングする物質と、を含む。いくつかの実施形態では、上記物質は：抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質、クオラムセンシング受容体、および生物学的製剤からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、上記流路の壁をコーティングする物質は、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質は、ポリミキシンである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は少なくとも０．５ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、約１．０〜約５０．０ｍＭである。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は少なくとも０．５ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、約１．０〜約５０．０ｍＭである。いくつかの実施形態では、流路の壁をコーティングする物質は：ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール誘導体、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびグリシンからなる群から選択される固定された橋架剤を含む。いくつかの実施形態において、基材に固定されたヘキサメチレンジアミン橋架剤は、約１％〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である。いくつかの実施形態において、基材に固定された橋架剤は、固定される量が約１．０〜約５０．０ｍＭであるポリエチレングリコールあるいは誘導物質である。いくつかの実施形態において、フィルタープレートは多方向性である。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する少なくとも１つの熱可塑性ポリマー基材からなる。いくつかの実施形態において、熱可塑性ポリマー基材は、カルボニル基、カルボキシル基、アルコール基、アミノ基、クロリド基、スチレン基、α−ハロゲン化アシル基、ベンジル基、イソシアン酸基、および他のポリマーあるいはコポリマー、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミド、ポリエチレン、ポリエチレン・テレフタレート・アクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、およびメタクリル酸メチルからなる群から選択される、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する。いくつかの実施形態において、基材はポリカーボネートである。いくつかの実施形態において、フィルタープレートは使い捨てである。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．０１〜約１，０００．０ｍｍの幅を有する。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、約１．０〜約１０．０ｍｍの幅を有す���。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．００１〜約１００．０ｍｍの高さを有する。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．１〜約１０．０ｍｍの高さを有する。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、０．１〜１０，０００ｍｍの長さを有する。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、約１．０〜約３，０００．０ｍｍの長さを有する。いくつかの実施形態において、上記多方向の流路は渦巻形状である。いくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。いくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。いくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、０．０１〜１，０００ｍｍの流路間の距離を有する。いくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、約１．０〜約１０．０ｍｍの渦巻状の流路間の距離を有する。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、螺旋形状であり、マンドレルの周りに製造される。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍの曲率半径を有する。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの曲率半径を有する。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍのピッチを有する。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１０．０〜約１００．０ｍｍのピッチを有する。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、積み重ね可能なプレート構造で形成される。いくつかの実施形態において、積み重ね可能なプレート構造は、１枚のプレート〜２５枚のプレートである。いくつかの実施形態において、積み重ね可能なプレート構造は、２枚のプレート〜２３枚のプレートである。いくつかの実施形態において、積み重ね可能なプレート構造は、３枚のプレート〜２０枚のプレートである。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の積み重ね可能なプレートは：３Ｄプリンティング；ソフトリソグラフィ；フォトリソグラフィ；射出成形；ブロー成形；鋳造；機械加工；旋削；穴あけ；穿孔；リーミング；放電加工（ＥＤＭ）；あるいはミリング、を使用して製造される。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の積み重ね可能な流路は、ボルト、接着剤、結合剤、熱膨張、樹脂、エポキシ、内側スリーブ、外側スリーブ、ベースプレート、マンドレル、カバーガラス、硬化、押出し溶接、接触溶接、高周波溶接、摩擦圧接、レーザー溶接、超音波溶接、溶剤接着、あるいは鋳造を使用して組み立てられる。いくつかの実施形態において、多方向の流路は押し出される。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、押し出されたポリカーボネート管である。いくつかの実施形態において、多方向の流路は封入される。いくつかの実施形態において、多方向の積み重ね可能なプレート構造は、シリンダー内に封入される。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、マンドレルのまわりで押し出される。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、射出成されたポリカーボネートである���いくつかの実施形態において、多方向の流路は、マンドレルのまわりで形成されたハウジングに組み込まれる。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、マンドレルのまわりで形成されたハウジングの内面に組み込まれる。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、マンドレルのまわりで形成されたハウジングの外面に組み込まれる。いくつかの実施形態において、マンドレルのまわりに形成されたハウジングに組み込まれ、および、シリンダー内に収容される。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、積み重ね可能であり、シリンダー内に収容される。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、積み重ね可能であり、シリンダー内に収容され、ここで、第１の多方向の流路は第１のポリペプチドで機能化され、第２の多方向の流路は第２のポリペプチドで機能化される。いくつかの実施形態において、第１のポリペプチドはポリミキシンを含む。いくつかの実施形態において、第２のポリペプチドはバンコマイシンを含む。いくつかの実施形態において、シリンダー内に収容される積み重ね可能な多方向の流路は、接続管を使用して接続された単一のデバイスを形成し、ここで、上記流路は、上記単一のデバイス内の流動流体からグラム陰性菌、グラム陽性菌、およびエンドトキシンを捕捉および除去する。いくつかの実施形態において、単一のデバイスを形成するシリンダー内に収容される積み重ね可能な多方向の流路は、インライン濾過システムに接続することができる。いくつかの実施形態において、インライン濾過システムは透析システムである。
【００１１】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのデバイスが本明細書で提供され、上記デバイスは：少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える螺旋形状の流体流路を含むシートと；少なくとも１つの内壁を備える上記螺旋形状の流体流路と；上記シートに取り付けられたマンドレルであって、ここで、上記シートは上記マンドレルの周りに巻かれて螺旋形状を形成する、マンドレルと；螺旋形状の流体流路を含むシートの少なくとも１つの内壁の少なくとも一部をコーティングする物質と、を含む。いくつかの実施形態では、上記物質は：抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質、クオラムセンシング受容体、および生物学的製剤からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む。いくつかの実施形態において、共有結合されるポリペプチド抗生物質は、ポリミキシンである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は少なくとも０．５ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、約１．０〜約５０．０ｍＭである。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は少なくとも０．５ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、約１．０〜約５０．０ｍＭである。いくつかの実施形態では、流路の壁をコーティングする物質は：ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール誘導体、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびグリシンからなる群から選択される固定された橋架剤を含む。いくつかの実施形態において、基材に固定されたヘキサメチレンジアミン橋架剤は、約１％〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である。いくつかの実施形態において、基材に固定された橋架剤は、固定される量が約１．０〜約５０．０ｍＭであるポリエチレングリコールあるいは誘導物質である。いくつかの実施形態において、上記デバイスは多方向性である。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する少なくとも１つの熱可塑性ポリマー基材からなる。いくつかの実施形態において、熱可塑性ポリマー基材は、カルボニル基、カルボキシル基、アルコール基、アミノ基、クロリド基、スチレン基、α−ハロゲン化アシル基、ベンジル基、イソシアン酸基、および他のポリマーあるいはコポリマー、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミド、ポリエチレン、ポリエチレン・テレフタレート・アクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、およびメタクリル酸メチルからなる群から選択される、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する。いくつかの実施形態において、基材はポリカーボネートである。いくつかの実施形態において、上記デバイスは使い捨てである。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．０１〜約���，０００．０ｍｍの幅を有する。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、約１．０〜約１０．０ｍｍの幅を有する。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．００１〜約１００．０ｍｍの高さを有する。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．１〜約１０．０ｍｍの高さを有する。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、０．１〜１０，０００ｍｍの長さを有する。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、約１．０〜約３，０００．０ｍｍの長さを有する。いくつかの実施形態において、上記多方向の流路は渦巻形状である。いくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。いくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。いくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、０．０１〜１，０００ｍｍの流路間の距離を有する。いくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、約１．０〜約１０．０ｍｍの渦巻状の流路間の距離を有する。いくつかの実施形態において、上記多方向の流路は、螺旋形状であり、マンドレルの周りに製造される。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍの曲率半径を有する。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約５．０〜約１００．０ｍｍの曲率半径を有する。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１，０００．０ｍｍのピッチを有する。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１０．０〜約１００．０ｍｍのピッチを有する。いくつかの実施形態において、シートは、マンドレルのまわりに１〜１００回巻かれる。いくつかの実施形態において、シートは、マンドレルのまわりに１〜２０回巻かれる。いくつかの実施形態において、シートは、マンドレルのまわりに１〜５回巻かれる。いくつかの実施形態において、シートは：３Ｄプリンティング；ソフトリソグラフィ；フォトリソグラフィ；射出成形；ブロー成形；鋳造；機械加工；旋削；穴あけ；穿孔；リーミング；放電加工（ＥＤＭ）；あるいはミリング、を使用して製造される。いくつかの実施において、デバイスは、ボルト、接着剤、結合剤、熱膨張、樹脂、エポキシ、内側スリーブ、外側スリーブ、ベースプレート、カバーガラス、硬化、押出し溶接、接触溶接、高周波溶接、摩擦圧接、レーザー溶接、超音波溶接、溶剤接着、あるいは鋳造を使用して組み立てられる。いくつかの実施形態において、多方向の流路は封入される。いくつかの実施形態において、デバイスはシリンダー内に封入される。いくつかの実施形態において、第１の多方向の流路は第１のポリペプチドで機能化され、ここで、第２の多方向の流路は第２のポリペプチドで機能化される。いくつかの実施形態において、第１のポリペプチドはポリミキシンを含む。いくつかの実施形態において、第２のポリペプチドはバンコマイシンを含む。いくつかの実施形態において、シリンダー内に収容されるデバイスは、接続管を使用して接続された単一のデバイスを形成し、ここで、上記流路は、上記単一のデバイス内の流動���体からグラム陰性菌、グラム陽性菌、およびエンドトキシンを捕捉および除去する。いくつかの実施形態において、単一のデバイスを形成するシリンダー内に収容される積み重ね可能な多方向の流路は、インライン濾過システムに接続することができる。いくつかの実施形態において、インライン濾過システムは透析システムである。
【００１２】
引用による組み込み
本明細書で言及される出願公開、特許、及び特許出願は全て、あたかも個々の出願公開、特許、あるいは特許出願がそれぞれ参照により組み込まれるように具体的且つ個々に指示されるように同じ程度にまで、参照により本明細書に組込まれる。本出願は、ＰＣＴ出願番号ＰＣＴ／ＵＳ１７／４１０３８の内容を、参照により本明細書に明示的に組み込む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
本発明の新規な特徴は、とりわけ添付の特許請求の範囲内に明記される。本発明の特徴および利点のより良い理解は、本発明の原理が用いられる例示的実施形態を説明する以下の詳細な説明と、以下の添付図面とを引用することによって得られるであろう。
【図１】流路を流れる粒子および関連する力の表現である。
【図２Ａ】実施形態のポリカーボネートデバイスのポリミキシンで機能化された壁に沿った、蛍光標識されたアシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８の吸着を示す。
【図２Ｂ】実施形態のポリカーボネートデバイスのＰＥＧ化された壁に沿った、蛍光標識されたアシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８の吸着がないことを示す。
【図３Ａ】実施形態のポリカーボネートデバイスのバンコマイシン機能化された壁に沿った、蛍光標識された黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３の吸着を示す。
【図３Ｂ】実施形態のポリカーボネートデバイスのＰＥＧ化された壁に沿った、蛍光標識された黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３の吸着がないことを示す。
【図４】本明細書に記載される実施形態による、ポリミキシンＥ（つまり、コリスチン）でのポリカーボネート面の機能化の化学を示す。
【図５】本明細書に記載される実施形態による、バンコマイシンでのポリカーボネート面の機能化の化学を示す。
【図６】本明細書の記載に従って準備された実施形態のデバイスを示す。
【図７】本明細書の記載に従って準備された実施形態のデバイスを示す。
【図８Ａ】ミリング技術を使用して製造され、２つのポリカーボネート片をともにボルトで固定することによって密封された、渦巻形状の多方向の流路（流路の長さ＝１，８１６ｍｍ、幅＝５．０８ｍｍ、高さ＝１．７５ｍｍ）の非限定的な実施形態を示す。
【図８Ｂ】ミリング技術を使用して製造され、２つのポリカーボネート片をともにボルトで固定することによって密封された、渦巻形状の多方向の流路（流路の長さ＝２，００９ｍｍ、幅＝２ｍｍ、高さ＝０．２５ｍｍ）の別の非限定的な実施形態を示す。
【図９Ａ】円筒状のチャンバあるいはマンドレルのまわりで製造される螺旋形状の多方向の流路を示す。
【図９Ｂ】円筒状のチャンバあるいはマンドレルのまわりで製造されない螺旋形状の多方向の流路を示す。
【図９Ｃ】円筒状のチャンバあるいはマンドレルのまわりで製造されない、よりコンパクトな螺旋形状の多方向の流路を示す。
【図１０Ａ】ポリミキシンでコーティングされたデバイス（つまり、コリスチン化デバイス（ｃｏｌｉｓｔｉｎａｔｅｄ  ｄｅｖｉｃｅ））を８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流れる際の、アシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８の捕捉を示す。
【図１０Ｂ】デバイスの総捕捉能力が２．３９Ｅ７  ＣＦＵであったことを示す。
【図１１Ａ】ポリミキシンＥでコーティングされたデバイス（つまり、コリスチン化デバイス）を８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流れる場合の、肺炎桿菌ＡＴＣＣ  ７００６０３の捕捉を示す。
【図１１Ｂ】デバイスの総捕捉能力が１．９８Ｅ７  ＣＦＵであったことを示す。
【図１２Ａ】ポリミキシンＥでコーティングされたデバイス（つまり、コリスチン化デバイス）を８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流れる場合の、コリスチン耐性アシネトバクター・バウマンニの捕捉を示す。
【図１２Ｂ】最初の捕捉効率がほぼ１００％であったことを示し；デバイスの総捕捉能力は７．８９Ｅ６  ＣＦＵであった。
【図１３Ａ】ポリミキシンＥでコーティングされたデバイス（つまり、コリスチン化デバイス）を８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流れる場合の、コリスチン耐性肺炎桿菌ＡＴＣＣ  ７００６０３の捕捉を示す。
【図１３Ｂ】最初の捕捉効率がほぼ８０％であったことを示す。デバイスの総捕捉能力は７．３１Ｅ６  ＣＦＵであった。
【図１４Ａ】バンコマイシンで機能化されたデバイスを８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流れる場合の黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３の捕捉を示す。
【図１４Ｂ】デバイスの総捕捉能力は５．２４Ｅ６  ＣＦＵであった。
【図１５】様々なバクテリア菌株を使用して、細菌吸着デバイスの捕捉能力を要約する。
【図１６】エンドトキシンがエンドトキシンフリー水（１ミリリットル当たり１マイクログラム（ｕｇ  ｍｌ−1））にスパイクされ、ポリミキシンＥでコーティングされたデバイス（つまり、コリスチン化デバイス）およびＰＥＧ化された二重渦巻流体デバイスを８０ｍｌ  ｍｉｎ−1で流され、経時的に捕捉されたエンドトキシンの量が評価され、結果は平均値±ＳＤ、ｎ＝３としてプロットされたことを示す。
【図１７】外側スリーブを使用して密封あるいは封入される円筒状のチャンバあるいはマンドレルのまわりで製造された、螺旋形状の多方向の流路を示す。
【図１８】図１７の流路の入口および／または出口の嵌合を示す。
【図１９】例示的な実施形態を示し、ここで、細菌および／またはエンドトキシンに感染した全血が、細菌およびエンドトキシンを捕捉するように設計された、ポリペプチド抗生物質で流路の壁に沿って機能化される二重渦巻流体デバイスの入口へと、患者からポンプで送られ、その後、患者に健康な材料のみを含む血液が患者に戻される。
【図２０】細菌および／またはエンドトキシンに感染した全血が、患者から螺旋形状の流体デバイスの入口へと直列にポンプで送られる、例示的な実施形態を示す。
【図２１Ａ】機械加工法あるいは射出成形を使用して製造された螺旋形状の流路であるフィルタープレートを含む実施形態を示し、各フィルタープレートの流路は曲線の最外端で９８ｍｍの長さである。
【図２１Ｂ】組み立てられ、積み重ねられ、溶剤接着および接着剤を使用して、ともに密封される複数のフィルタープレートを含み、１９６０ｍｍの流路の全長をもたらす実施形態を示す。
【図２１Ｃ】図２１Ｂの積み重ねられた螺旋状のプレートの実施形態の横断面図を示す。
【図２１Ｄ】図２１Ｂの積み重ねられた螺旋状のフィルタープレートの実施形態の密封された接合部を示す。
【図２２Ａ】ハウジング内に積み重ねられた螺旋状のフィルタープレートを含み、入口および出口を組み込む実施形態を示す。
【図２２Ｂ】ハウジング内に積み重ねられた螺旋状のフィルタープレートを２セット含み、その各々は異なるポリペプチドを有する、実施形態のデバイスを示す。
【図２３Ａ】螺旋形状の多方向の流路を形成するために押し出されたポリカーボネート管を含む、実施形態のデバイスを示す。
【図２３Ｂ】マンドレルのまわりで製造される螺旋形状の多方向の流路を形成するために押し出されたポリカーボネート管を有する、実施形態のデバイスを示す。
【図２４Ａ】シート設計に組み込まれた螺旋形状の流路を備える、マンドレルに取り付けられた、射出成形ポリカーボネートシートから作られた実施形態のデバイスを示す。
【図２４Ｂ】最初にポリカーボネート・フラット・シートを加熱し、その後、そのフラットシートをマンドレルのまわりにしっかりと巻き付けて、螺旋形状を作ることにより、マンドレルのまわりの螺旋形状へと巻き付けられたシートから作られた実施形態のデバイスを示し、ここで、これらの巻き付けられたシートの２つは、接続管（図示せず）を使用して、直列に接続される。
【図２５Ａ】中実の内側マンドレルを使用しながら、螺旋形状の流路設計をハウジングへと組み込む、射出成形ポリカーボネート片から作られた実施形態のデバイスを示す。
【図２５Ｂ】図２５Ａのマンドレルのまわりに巻かれた螺旋状のハウジングの断面図を示す。
【図２５Ｃ】超音波溶接および／または溶剤接着を使用して、マンドレルのまわりで組み立てられた図２５Ａの実施形態の螺旋状のハウジングを示す。
【図２６Ａ】鋳造されたか、あるいは押し出されたポリカーボネートの外管と、コアＡおよびコアＢの射出成形ポリカーボネートの外管とを含み、螺旋状の流路設計が上記コアへと組み込まれ、ここで、コアＡおよびコアＢの面はエラストマーでコーティングされ得る、実施形態を示す。
【図２６Ｂ】コアの半分が組み立てられ、エラストマーを使って密封しながら外管へと押し込まれる、図２６Ａの実施形態を示す。
【図２７Ａ】中実の外管を使用しながら、螺旋形状の流路設計をコア片へと組み込む、２つの積み重ねられて組み立てられた、射出成形ポリカーボネート部分を含む実施形態を示し、これにより、単一のデバイス内の流動流体からグラム陰性菌、グラム陽性菌、およびエンドトキシンの捕捉および除去を可能にする。
【図２７Ｂ】図２７Ａの組み立てられた螺旋状のコア流路デバイスの断面図を示す。
【図２８】ハウジング内に積み重ねられた螺旋状のフィルタープレートを含み、入口および出口を組み込む、図２２Ａの実施形態のデバイスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
エンドトキシンは、グラム陰性菌の細胞壁に由来するリポ多糖である。血液中のエンドトキシン、グラム陽性菌、および／またはグラム陰性菌の存在が、敗血症を引き起こす可能性のある、局所的および全身的な調節機構のカスケードを開始させる。感染に対する調節不全の宿主応答によって引き起こされる、生命に危険のある臓器の機能障害として定義される敗血症は、毎年１００万人以上のアメリカ人を苦しめ、２５〜５０％の範囲の関連する死亡率を有する。敗血症は、米国における重病の死亡の主因であり、毎年２００億ドルを超える費用がかかっている。平均寿命の増大および侵襲的処置の数が増えるにつれて、敗血症の発生率は上昇している。現在、特定の敗血症の処置は利用可能ではない。敗血症の処置は、主に、早期認識、抗生物質の迅速な投与、輸液蘇生、および血管作用薬に依存する。早期の効果的な抗生物質治療は不可欠であり、患者への影響を改善する。しかし、敗血症関連の死亡率は、受け入れがたい程度に高いままであるため、新しい敗血症治療の緊急の必要性を強調する。抗生物質の広範囲の使用は、薬剤耐性のバクテリア菌株の数を大幅に増大させ、体外デバイスベースの治療が全体的により効果的であり得ることを示唆している。
【００１５】
体外のサイトカイン濾過、組換え体ヒト活性化プロテインＣ、コルチコステロイド、ヒト組換えラクトフェリン、および免疫調節などの敗血症の実験的補助治療を評価するために、多くの研究が行われてきた。免疫調節が広く期待されているが、患者集団の不均一性および敗血症の原因の複雑さは、これらの実験的アプローチの進展を制限する。インターロイキン−１（ＩＬ−１）あるいは腫瘍壊死因子−α（ＴＮＦ−α）などの単一のメディエーターの遮断は、敗血症の生存を改善する見込みをほとんど示していない。サイトカイン切除は、動物研究における有望な結果を示した；しかし、結果は、サイトカイン切除の直接の影響ではなく、他の下流メカニズムを調節した結果であると考えられる。磁性ナノ粒子を使用する機械的細菌の切除は、敗血性のげっ歯類モデルの生存を改善することが報告されている。細菌を標的とするリガンドを使用するナノ粒子の表面改質は、いくつかの重要な病原菌の効率的で再現可能な捕捉に結びつく可能性がある。しかし、これらのアプローチは、大規模な生物系の処置のためのスケールアップにおける潜在的な制限およびナノ粒子の血液との接触に関する不確実な規定のハードルに苦しむ。
【００１６】
敗血症の全身炎症反応特性を緩和し、敗血症進行の阻害を支援するために、病原菌を除去し、結果として生じる分子のエフェクターを調節することができる、敗血症のための臨床翻訳可能な代替療法であるデバイス、システム、および方法が本明細書で提供される。本明細書に記載される方法、デバイス、およびシステムは、敗血症、内毒血症、菌血症感染、ならびに他の血液で運ばれる疾患の処置のために、流体から細菌性病原菌あるいは関連する毒素を捕捉および除去するために使用される。ポリペプチド抗生物質および／または他の材料でコーティングされる多方向の流路に流体を流すことによって、流体から病原菌および／または毒素を除去するための方法、デバイス、およびシステムが本明細書で提供される。
【００１７】
敗血症のための体外血液浄化技術は、他のものによって試験されているが、ほとんど成功していない。これらの技術は、過去に、炎症性分子を捕捉するために、透析膜、繊維、あるいは多孔性ビーズを、サイズまたは分子量に基づいて使用した。しかし、細菌および多くの他の敗血症メディエーターは大きすぎるため、これらの技術を使用して血液から除去することができない。さらに、現在の体外血液浄化技術は目詰まりしやすく、健康な血液細胞成分の無差別な捕捉をしがちである。ポリミキシンＥ（コリスチンとしても知られる）は、グラム陰性菌感染症の処置およびエンドトキシンの解毒に使用されるカチオン性ポリペプチド抗生物質である。ポリミキシン（すなわち、コリスチン）の正電荷は、グラム陰性病原体およびエンドトキシンの負電荷を帯びた外膜に結合することを可能にする。それは強力な抗生物質であるが、その使用は、その腎毒性および神経毒性により制限されている。したがって、その静脈内の使用は制限されている。ビーズ上で固定されたポリミキシンがエンドトキシンを吸収できることは知られている。しかし、ビーズ、ナノ粒子、多孔性材料、および繊維の使用は、血液などの流体からのエンドトキシンの捕捉において非効率的であることが分かっている。バンコマイシンは、グラム陽性感染症の処置に使用することができるポリペプチド抗生物質である。バンコマイシンは、グラム陽性病原体の細胞壁と相互に作用し、細菌細胞壁の構築を阻害する。このことは、溶解により細胞壁を破壊する細菌の自己溶菌酵素の活性化に結びつく。しかし、バンコマイシンは、全身的に投与される場合、腎毒性である。さらに、敗血症技術のためのこれらの体外血液浄化技術のいずれも、敗血症の根本的原因である血液で運ばれるグラム陽性病原体およびグラム陰性病原体を効率的に捕捉ならびに吸着することができない。
【００１８】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのデバイス、方法、およびシステムが本明細書で提供され、上記デバイス、方法、およびシステムは、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える流体カートリッジと；上記少なくとも１つの入口と上記少なくとも１つの出口との間の多方向の流体流路であって、少なくとも１つの内壁を備える、多方向の流体流路と；上記多方向の流体流路の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部をコーティングする物質と、を含む。いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は、流路の壁に固定されている。いくつかの実施形態では、上記物質は：抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質、クオラムセンシング受容体、および生物学的製剤からなる群から選択される。いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質は、ポリミキシン−ポリミキシンＢおよび／またはポリミキシンＥである。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質は、ポリミキシン−ポリミキシンＢおよび／またはポリミキシンＥである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、約０．５ｍＭ〜約５０ｍｍである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、少なくとも約０．５ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、最大約５０ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、約０．５ｍＭ〜約１ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５ｍＭ、約１ｍＭ〜約１０ｍＭ、約１ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５０ｍＭ、約５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約５０ｍＭ、あるいは約４０ｍＭ〜約５０ｍＭである。用語「約」は、ポリミキシンの量に関して使用される場合、０．５ｍＭ、１ｍＭ、５ｍＭ、１０ｍＭ、２０ｍＭ、３０ｍＭ、４０ｍＭ、あるいは５０ｍＭを意味する。いくつかの実施形態において、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む。したがって、いくつかの実施形態において、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質は、流路の壁に固定されている。いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は、流路の壁に固定されている。固定されたバンコマイシンの量は、約０．５ｍＭ〜約５０ｍｍである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、少なくとも約０．５ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、最大約５０ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、約０．５ｍＭ〜約１ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５ｍＭ、約１ｍＭ〜約１０ｍＭ、約１ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５０ｍＭ、約５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約５０ｍＭ、あるいは約４０ｍＭ〜約５０ｍＭである。用語「約」は、バンコマイシンの量に関して使用される場合、０．５ｍＭ、１ｍＭ、５ｍＭ、１０ｍＭ、２０ｍＭ、３０ｍＭ、４０ｍＭ、あるいは５０ｍＭを意味する。
【００１９】
本明細書で使用されるように、別段の定めがない限り、「対象の材料」あるいは「疾患材料」という語句は、癌細胞、循環腫瘍細胞、ペプチド、βアミロイド、タンパク質、酵素、毒素、異常細胞、感染性微生物、細胞、寄生生物、真菌、ウイルス、微生物、細菌、細菌毒素、クオラムセンシングタンパク質あるいはクオラムセンシング受容体、リポ多糖、サイトカイン類、ＩＬ−Ιβ、ＩＬ−４、ＩＬ−６、ＩＬ−８、ＩＬ−１０、ＩＬ−１１、ＩＬ−１３、ＩＬ−１５、ＩＬ−１６、腫瘍壊死因子、カルシトニン、プロカルシトニン、病原体関連分子パターン、Ｃ反応性タンパク質、あるいは、肝不全に関連する小さな、または、タンパク質結合生体分子を含む、１つ以上の疾患材料である捕捉された疾患材料を意味する。
【００２０】
本明細書で使用されるように、および別段の定めがない限り、用語「約」または「およそ」は、当業者によって決定されるような特定の値に対する許容可能な誤差を意味し、これは部分的に、値がどのように測定または決定されるかに依存する。特定の実施形態では、用語「約」または「およそ」は、１、２、３、または４の標準偏差内であることを意味する。特定の実施形態では、用語「約」または「およそ」は、与えられた値または範囲の３０％、２５％、２０％、１５％、１０％、９％、８％、７％、６％、５％、４％、３％、２％、１％、０．５％、０．１％、または０．０５％内であることを意味する。特定の実施形態では、用語「約」または「およそ」は、与えられた値または範囲の４０．０ｍｍ、３０．０ｍｍ、２０．０ｍｍ、１０．０ｍｍ、５．０ｍｍ、１．０ｍｍ、０．９ｍｍ、０．８ｍｍ、０．７ｍｍ、０．６ｍｍ、０．５ｍｍ、０．４ｍｍ、０．３ｍｍ、０．２ｍｍ、または０．１ｍｍ内であることを意味する。
【００２１】
本明細書で使用されるように、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含むこと（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、またはその任意の他の変形は、非排他的包含をカバーするように意図され、その結果、要素のリストを含む、プロセス、方法、記事、または装置は、それらの要素だけではなく、明確にリストされていない、またはそのようなプロセス、方法、記事、または装置に固有でない他の要素を含み得る。
【００２２】
本明細書で使用されるように、「ユーザー」、「被験体」、あるいは「患者」という用語は、互換的に使用される。本明細書で使用されるように、用語「被験体」および「被験体」は、動物（例えば、鳥類、爬虫類、および哺乳動物）、霊長類（例えば、サル、チンパンジー、およびヒト）および非霊長類（例えば、ラクダ、ロバ、シマウマ、雌牛、ブタ、ウマ、ネコ、イヌ、ラット、およびマウス）を含む哺乳動物を指す。ある実施形態では、哺乳動物は、６〜１２ヶ月齢、０〜６か月齢、１〜５年齢、５〜１０年齢、１０〜１５年齢、１５〜２０年齢、２０〜２５年齢、２５〜３０年齢、３０〜３５年齢、３５〜４０年齢、４０〜４５年齢、４５〜５０年齢、５０〜５５年齢、５５〜６０年齢、６０〜６５年齢、６５〜７０年齢、７０〜７５年齢、７５〜８０年齢、８０〜８５年齢、８５〜９０年齢、９０〜９５年齢、あるいは９０〜１００年齢である。いくつかの実施形態では、被験体または患者はブタである。ある実施形態では、ブタは、０〜６ヶ月齢、６〜１２ヶ月齢、１〜５歳年齢、５〜１０年齢、１０〜１５年齢である。ブタの自然寿命は１０〜１５年である。
【００２３】
本明細書で使用されるように、別段の定めがない限り、用語「横方向の力」（オイラー力とも呼ばれる）は、任意の角加速度に反応して感じられる接線力である。さらに、方位角加速度あるいは横加速度として知られている。それは、非均一の回転座標系が運動の分析に使用され、かつ基準座標系の軸の角速度に変化がある場合に現れる加速度である。この定義は、固定された軸のまわりを回転する基準座標系に典型的に制限される。オイラー力は「Ｆ＝ｍａ」によりオイラー加速度に関連づけられ、ここで、「ａ」はオイラー加速度であり、ｍは体の質量である。別の言い方をすると、オイラー力は、メリー・ゴー・ランドに乗っている人によって感じられる。メリー・ゴー・ランドの回転が始まると、オイラー力は、馬の後部へと人を押す見かけの力になり、メリー・ゴー・ランドの回転が止まると、それは、馬の前部へと人を押す見かけの力になる。メリー・ゴー・ランドの周囲に近い馬に乗っている人は、回転軸に近い馬に乗っている人より大きな見かけの力を受ける。オイラー力は遠心力に垂直で、回転面にある。
【００２４】
本明細書で使用されるように、用語「治療」は、疾病（例えば、ウイルス感染症あるいはそれに関連した疾病または症状、ウイルス感染症以外の感染症あるいはそれに関連した疾病または症状、ＩＦＮ処置可能な疾患あるいは弱毒株ウイルスをベクターとして使用して、疾病に関連した特定の抗原に対する免疫応答を誘発することができる疾病）の予防、処置、管理、あるいは寛解に使用され得る、任意のプロトコル、方法、組成物、製剤、および／または薬剤を指し得る。ある実施形態では、用語「治療」は、当業者に既知の、ウイルス感染症あるいはそれに関連した疾病または症状、ウイルス感染症以外の感染症あるいはそれに関連した疾病、ＩＦＮ処置可能な疾患あるいは弱毒株ウイルスをベクターとして使用して、特定の抗原に対する免疫応答を誘発することができる疾病の処置、管理、予防、あるいは寛解に有用な生物学的療法、支持療法、および／または他の治療を指す。
【００２５】
本明細書で使用されるように、用語「管理する（ｍａｎａｇｅ）」、「管理すること（ｍａｎａｇｉｎｇ）」、および、「管理（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）」とは、病気の治療を結果としてもたらさない、治療薬（例えば、予防剤または治療剤）から被験体が得られる有益な効果を指す。ある実施形態では、病気の進行あるいは悪化を防ぐために、被験体に１つ以上の治療薬（例えば、１つ以上の予防剤あるいは治療剤）を投与して、病気を「管理する」。
【００２６】
本明細書で使用されるように、用語「防ぐ（ｐｒｅｖｅｎｔ）」、「防ぐこと（ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ）」および「防止（ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ）」とは、治療薬（例えば、予防剤または治療剤）の投与あるいは治療薬の組み合わせ（例えば、予防剤または治療剤の組み合わせ）の投与に起因する、被験体の疾病（例えば：ウイルス感染症あるいはそれに感染した疾病、ウイルス感染症以外の感染症あるいはそれに関連した疾病、ＩＦＮ処置可能な疾患あるいは弱毒株ウイルスをベクターとして使用して、疾病に関連した特定の抗原免疫応答に対する免疫応答を誘発することができる疾病）の発展または発症の阻害、あるいは疾病（例えば、ウイルス感染症あるいはそれに関連した疾病、ウイルス感染症以外の感染あるいはそれに関連した疾病、またはＩＦＮ処置可能な疾患）の１つ以上の症状の疾病の再発、発症、または発展の防止を指す。
【００２７】
本明細書で使用されるように、用語「処置する（ｔｒｅａｔ）」、「処置ｔｒｅａｔｉｎｇ」、および「処置すること（ｔｒｅａｔｉｎｇ）」とは、ウイルス複製あるいはウイルス以外の病原体（例えば、ウイルス、細菌）の複製の根絶または制御、ウイルスの力価あるいはウイルス以外の力価の減少、病原体の数の減少、疾病（例えば、ウイルス感染症あるいはそれに関する疾病、ウイルス感染症以外の感染症あるいはそれに関連した疾病または症状、ＩＦＮの治療可能な疾患あるいは弱毒株ウイルスをベクターとして使用して、疾病に関連した特定の抗原に対する免疫応答を誘発することができる疾病）の進行、重症度、および／または持続時間の減少あるいは寛解、あるいは１つ以上の治療薬の投与（限定されないが、１つ以上の予防剤または治療剤の投与を含む）に起因する１つ以上の症状の寛解を指す。
【００２８】
本明細書で使用されるように、用語「治療剤」とは、疾病またはその症状（例えば、感染症あるいはそれに関連した疾病または症状、ウイルス感染症以外の感染症あるいはそれに関連した疾病または症状、ＩＦＮ治療可能な疾患あるいは弱毒株ウイルスをベクターとして使用して、疾病に関連した特定の抗原に対する免疫応答を誘発することができるあるいは疾病）の予防、処置、管理、あるいは寛解に使用することができる、任意の薬剤を指す。いくつかの実施形態において、治療剤は、ウイルス感染症あるいはそれに関連した疾病または症状、ウイルス感染症以外の感染症あるいはそれに関連した疾病または症状、ＩＦＮの治療可能な疾患あるいは弱毒株ウイルスをベクターとして使用して、疾病に関連した特定の抗原に対する免疫応答を誘発することができる疾病の予防、処置、管理、あるいは寛解に有用であると知られているか、あるいはその予防、処置、管理、あるいは寛解に使用されてきたか、または現在使用されている薬剤である。
【００２９】
本明細書で使用されるように、別段の定めがない限り、用語「螺旋」とは、コルク抜きまたは渦巻階段のように、シリンダーまたは円錐のまわりに単層で均一に巻かれたワイヤーのような立体形状を有する物体を意味する。代替の同義語には、渦巻状のコルク抜き、カール、装飾的な渦巻き（ｃｕｒｌｉｃｕｅ）、ねじれ、渦巻（ｇｙｒｅ）、渦状紋、渦巻き（ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）などを含む。本明細書で使用されるように、幾何学的な螺旋は、表面が平面に広げられた場合に直線になる円錐状または円筒状の表面上の曲線を意味することもある。
【００３０】
本明細書で使用されるように、別段の定めがない限り、用語「円筒状」は直線の並列の側面および円形あるいは楕円形の断面を有し；シリンダーの形状または形態であり；すなわち：「円筒状のプラスティック容器」を意味する。
【００３１】
本明細書で使用されるように、別段の定めがない限り、用語「多方向」は、いくつかの方向に関与および作動すること、例えば、非限定的な例として、カラム、シリンダー、円錐、樽形、放物線状、楕円、双曲線のまわりなどで、曲がった非線形または半径方向に動き回ることなどを意味する。
【００３２】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのデバイス、方法、およびシステムが本明細書で提供され、上記デバイス、方法、およびシステムは、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える流体カートリッジと；上記少なくとも１つの入口と上記少なくとも１つの出口との間の多方向の流体流路であって、少なくとも１つの内壁を含む、多方向の流体流路と；上記多方向の流体流路の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部をコーティングする物質とを含む。
【００３３】
現在説明されている実施形態は、連続流およびハイスループットが可能である、膜のない病原体およびエンドトキシン吸着デバイス技術に関する。作動原理は２つの構成要素に依存する：１）デバイスの流路の壁に結合されたポリペプチド抗生物質と、２）膜ベースのフィルターあるいは外力の必要性をなくした、渦巻または螺旋などの、曲がった多方向の流路構造における流体の流れ。図１は、流路を流れる粒子および関連する力の表現である。渦巻または螺旋などの多方向の流路における横方向の力は、設計された流路のアスペクト比に従って粒子を集中させる（図１）。横方向ディーン流れは、渦巻流路中で流れる粒子にディーン抗力（ＦＤ）を及ぼす。壁面揚力、剪断揚力、およびディーン抗力の間の競合は、粒子径に依存する特有の均衡点への粒子の差次的な移動を結果としてもたらす（Ｊｏｈｎｓｔｏｎ，  Ｉ．  Ｄ．  ｅｔ  ａｌ．  Ｄｅａｎ  ｆｌｏｗ  ｆｏｃｕｓｉｎｇ  ａｎｄ  ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｓｍａｌｌ  ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅｓ  ｗｉｔｈｉｎ  ａ  ｎａｒｒｏｗ  ｓｉｚｅ  ｒａｎｇｅ．  Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄ．  Ｎａｎｏｆｌｕｉｄｉｃｓ  １７，  ５０９−５１８  （２０１４））。ポリペプチド抗生物質で機能化された多方向の流路の側壁の近くで、細菌およびエンドトキシンなどの粒子を集中させることで、ポリペプチド抗生物質と流体の相互作用によりこれらの粒子の捕捉、吸着、および除去が促進される。この設計の単純性（つまり、可動部、膜ベースではないフィルターなど）により、血液透析などの他の下流プロセスへのこのデバイスの組み込みが可能になる。このデバイスは、菌血症、内毒血症、敗血症、および他の血液で運ばれる疾患の診断ならびに処置のためのスタンドアロンの血液濾過デバイスとして機能することもできる。
【００３４】
記載される実施形態は、流体（つまり、血液、生理食塩水、尿）中を流れる粒子（つまり、細菌およびエンドトキシン）に遠心力を導入するための渦巻または螺旋のデバイスの曲がった流路を使用して、流体からのそのような粒子の改善された分離、捕捉、および除去を促進する。これらの粒子が流路を流れると、粒子は流路の中心からオフセットされた位置で流路側壁の方へと押し付けられる。螺旋状あるいは渦巻形状の多方向の流路における遠心力および流体力の組み合わせにより、細菌およびエンドトキシンの捕捉ならびに吸着のために、ポリペプチド抗生物質で機能化された側壁近くに粒子を集中させることができる。
【００３５】
ポリミキシンおよびバンコマイシンを含む、本明細書に記載されるポリペプチド抗生物質は、グラム陽性菌とグラム陰性菌の様々な菌種の外膜に対して強力な親和性、ならびに、エンドトキシンに対して親和性を有する抗生物質である。これにより、これらの生物製剤の捕捉および吸着が可能になる。
【００３６】
本明細書のデバイスあるいはシステムのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する少なくとも１つの熱可塑性ポリマー基材からなる。いくつかの実施形態において、基材はポリカーボネートである。本明細書のデバイスあるいはシステムのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、典型的にはポリカーボネートなどの熱可塑性ポリマーである基材で作られている。いくつかの実施形態では、熱可塑性ポリマーは、ポリミキシン、バンコマイシン、および他の相対分子を固定することができる、表面が露出した官能基を有する。基材に特徴的な露出した官能基の例は、カルボニル基、カルボキシル基、アルコール類、アミノ基、クロリド基、スチレン基、α−ハロゲン化アシル基、ベンジル基、イソシアン酸基、および他のポリマーあるいはコポリマー、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミド、ポリエチレン、ポリエチレン・テレフタレート・アクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、およびメタクリル酸メチルなどを含む。
【００３７】
いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は、流路の壁に固定されている。いくつかの実施形態では、上記物質は：抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質、クオラムセンシング受容体、および生物学的製剤からなる群から選択される。
【００３８】
表記された材料の中でも、ポリカーボネート誘導体は、露出したカルボニル基および生体適合性により担体に適している。ポリカーボネート面上の露出したカルボニル基は、コリスチンまたはバンコマイシンなどのポリペプチド抗生物質のアミン基により、求核付加反応を経験する。この反応は、ポリマー鎖の切断および末端カルバメートの形成を結果としてもたらす。１つ以上のアミン基を含有しているポリペプチド抗生物質の添加は、ポリペプチド抗生物質で装飾されたポリカーボネート面を結果としてもたらし、それは、細菌および／またはエンドトキシンの後続の捕捉に利用可能である（図４および図５）。
【００３９】
図４は、本明細書に記載される実施形態による、ポリミキシンＥ（つまり、コリスチン）でのポリカーボネート面の機能化の化学を示す。図４は、本明細書に記載される実施形態による、ポリミキシンＥ（つまり、コリスチン）でのポリカーボネート面の機能化の化学を示す。いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質は、ポリミキシン−ポリミキシンＢおよび／またはポリミキシンＥである。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質は、ポリミキシン−ポリミキシンＢおよび／またはポリミキシンＥである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、約０．５ｍＭ〜約５０ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、少なくとも約０．５ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、最大約５０ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたポリミキシンの量は、約０．５ｍＭ〜約１ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５ｍＭ、約１ｍＭ〜約１０ｍＭ、約１ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５０ｍＭ、約５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約５０ｍＭ、あるいは約４０ｍＭ〜約５０ｍＭである。用語「約」は、ポリミキシンの量に関して使用される場合、０．５ｍＭ、１ｍＭ、５ｍＭ、１０ｍＭ、２０ｍＭ、３０ｍＭ、４０ｍＭ、あるいは５０ｍＭを意味する。
【００４０】
図５は、本明細書に記載される実施形態による、バンコマイシンでのポリカーボネート面の機能化の化学を示す。図５は、本明細書に記載される実施形態による、バンコマイシンでのポリカーボネート面の機能化の化学を示す。いくつかの実施形態において、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む。したがって、いくつかの実施形態において、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。いくつかの実施形態において、共有結合されるポリペプチド抗生物質は流路の壁に固定されている。いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は、流路の壁に固定されている。固定されたバンコマイシンの量は、約０．５ｍＭ〜約５０ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、少なくとも約０．５ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、最大約５０ｍＭである。いくつかの実施形態において、固定されたバンコマイシンの量は、約０．５ｍＭ〜約１ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約０．５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５ｍＭ、約１ｍＭ〜約１０ｍＭ、約１ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５０ｍＭ、約５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約４０ｍＭである。約１０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約５０ｍＭ、あるいは約４０ｍＭ〜約５０ｍＭである。用語「約」は、バンコマイシンの量に関して使用される場合、０．５ｍＭ、１ｍＭ、５ｍＭ、１０ｍＭ、２０ｍＭ、３０ｍＭ、４０ｍＭ、あるいは５０ｍＭを意味する。
【００４１】
代替的に、同様の化学を使用して、基材表面に結合された他の官能基に結合されてもよい。例えば、グリシンまたは類似の構造を使用して、カルボキシル化表面を生成することができる。さらに、ヘキサメチレンジアミンは、ジアミンによる求核付加によって、ポリカーボネートの表面へ機能化することができ、結果として、末端ヘキシルアミノカルバマートの形成をもたらす。その後、ＮＨＳ−ポリエチレングリコール−ＮＨＳ（ＮＨＳ−ＰＥＧ−ＮＨＳ）などのＮＨＳエステル（Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル）を、架橋剤として使用し、カルボジイミド化学を使用して、ヘキシルアミノカルバマート表面上で露出したアミン基と反応させることができる。この反応は表面が露出したＮＨＳ基をもたらし、これを使用して、バンコマイシンまたはポリミキシンなどの、ポリペプチド抗生物質の露出したアミン基と反応させて、ポリペプチドの機能化された表面を形成することができる（図６および図７）。この機能化の方法は、ポリカーボネート面からのポリペプチド抗生物質のさらなる伸長を可能にし、それにより、場合によっては、細菌とエンドトキシンなどの標的生物製剤の相互作用、捕捉、および吸着を改善する。基材に結合した窒素原子はさらに、グラム陰性病原体およびエンドトキシンの捕捉および除去に効果的である。
【００４２】
基材に固定されたポリペプチド抗生物質の量は、いくつかの実施形態では、物質の０．５ｍＭよりも多く、いくつかの実施形態では、物質の１．０ｍＭ〜５０．０ｍＭである。上記量が物質の０．５ｍＭ未満である場合、いくつかの実施形態では、解毒は無効になる場合もある。いくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は：ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール誘導体、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびグリシンからなる群から選択される固定された橋架剤を含む。基材に固定されるＮＨＳ−ＰＥＨ−ＮＨＳなどの橋架剤の量は、いくつかの実施形態では、物質の０．１ｍＭよりも多く、いくつかの実施形態では、物質の１．０の〜５０．０ｍＭである。
【００４３】
図６は、本明細書に記載される実施形態による、橋架剤およびポリミキシンＥ（つまり、コリスチン）でのポリカーボネート面の機能化の化学を示す。図７は、本明細書に記載される実施形態による、橋架剤およびバンコマイシンでのポリカーボネート面の機能化の化学を示す。いくつかの実施形態において、基材に固定された橋架剤は、固定される量が約１ｍＭ〜約５０ｍＭである、ポリエチレングリコールあるいは誘導物質である。いくつかの実施形態において、基材に固定された橋架剤は、固定される量が少なくとも約１ｍＭである、ポリエチレングリコールあるいは誘導物質である。いくつかの実施形態において、基材に固定された橋架剤は、固定される量が最大で約５０ｍＭである、ポリエチレングリコールあるいは誘導物質である。いくつかの実施形態では、基材に固定された橋架剤は、固定される量が約１ｍＭ〜約５ｍＭ、約１ｍＭ〜約１０ｍＭ、約１ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１ｍＭ〜約５０ｍＭ、約５ｍＭ〜約１０ｍＭ、約５ｍＭ〜約２０ｍＭ、約５ｍＭ〜約３０ｍＭ、約５ｍＭ〜約４０ｍＭ、約５ｍＭ〜約５０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約２０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約１０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約３０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約２０ｍＭ〜約５０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約４０ｍＭ、約３０ｍＭ〜約５０ｍＭ、あるいは約４０ｍＭ〜約５０ｍＭである、ポリエチレングリコールあるいは誘導物質である。用語「約」は、橋架剤の量に関して使用される場合、１ｍＭ、５ｍＭ、１０ｍＭ、２０ｍＭ、３０ｍＭ、４０ｍＭ、あるいは５０ｍＭを意味する。基材に固定されるヘキサメチレンジアミンなどの橋架剤の量は、いくつかの実施形態では、０．１％を超えるヘキサメチレンジアミン水溶液であり、いくつかの実施形態では、１％〜２０％の水性のヘキサメチレンジアミン水溶液である。いくつかの実施形態において、基材に固定されるヘキサメチレンジアミン橋架剤は、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である。いくつかの実施形態において、基材に固定されるヘキサメチレンジアミン橋架剤は、少なくとも約１％（ｖ／ｖ）の水溶液である。いくつかの実施形態において、基材に固定されるヘキサメチレンジアミン橋架剤は、最大で約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である。いくつかの実施形態において、基材に固定されるヘキサメチレンジアミン橋架剤は、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約３％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約４％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約２％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約３％（ｖ／ｖ）の水溶液、約２％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約４％（ｖ／ｖ）の水溶液、約２％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液への約２％（ｖ／ｖ）の水溶液、約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液（約４％（ｖ／ｖ）の水溶液への約３％（ｖ／ｖ）の水溶液）への約２％（ｖ／ｖ）の水溶液への約２％（ｖ／ｖ）の水溶液、約３％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約３％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約３％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約３％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約４％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約４％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約４％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約４％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約５％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、約５％（ｖ／ｖ）の水溶液約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約５％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液への約５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、約１０％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液、あるいは約１５％（ｖ／ｖ）の水溶液〜約２０％（ｖ／ｖ）の水溶液である。用語「約」は、ヘキサメチレンジアミン橋架剤水溶液の量に関して使用される場合、１％（ｖ／ｖ）の水溶液、２％（ｖ／ｖ）の水溶液、３％（ｖ／ｖ）の水溶液、４％（ｖ／ｖ）の水溶液、５％（ｖ／ｖ）の水溶液、１０％（ｖ／ｖ）の水溶液、１５％（ｖ／ｖ）の水溶液、あるいは２０％（ｖ／ｖ）の水溶液を意味する。
【００４４】
本明細書に記載されるような多方向の流体流路の実施形態は、限定されないが、図８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、１７、１８、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２２Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ、および２８に示されるものを含む、様々な幾可学的形状を含む。いくつかの実施形態では、多方向の流路は、０．００１平方メートル（ｍ２）〜１００ｍ２の内部流路表面積を有する。いくつかの実施形態では、多方向の流路は、０．００１ｍ２〜１０ｍ２の表面積、ならびに、ポリミキシンおよびバンコマイシンを固定することができる露出した官能基を有する。大きすぎる（例えば、実施形態に応じて、最大１００ｍ２あるいは１０ｍ２を超える）表面積は、デバイスを通過した流体（例えば、血液）の圧力降下をあまりに増大させ、ならびに、小さすぎる（０．００１ｍ２未満）表面積は、少なくとも細菌および／または病原体の除去において、デバイスの解毒する能力を不十分にする。圧力降下は、いくつかの実施形態では、１０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）［６９キロパスカル（ｋＰａ）］未満であり、いくつかの実施形態では、３ｐｓｉ［２１  ｋＰａ］未満である。
【００４５】
内部流路表面積は、物質によってコーティングされた表面全体の面積を含み得る。いくつかの実施形態では、多方向の流路は、０．００１ｍ２〜８０ｍ２、０．００１ｍ２〜７０ｍ２、０．００１ｍ２〜６０ｍ２、０．００１ｍ２〜５０ｍ２、０．００１ｍ２〜４０ｍ２、０．００１ｍ２〜３０ｍ２、０．００１ｍ２〜２５ｍ２、０．００１ｍ２〜２０ｍ２、０．００１ｍ２〜１９ｍ２、０．００１ｍ２〜１８ｍ２、０．００１ｍ２〜１７ｍ２、０．００１ｍ２〜１６ｍ２、０．００１ｍ２〜１５ｍ２、０．００１ｍ２〜１４ｍ２、０．００１ｍ２〜１３ｍ２、０．００１ｍ２〜１２ｍ２、０．００１ｍ２〜１１ｍ２、０．０１ｍ２〜２０ｍ２、０．０１ｍ２〜１９ｍ２、０．０１ｍ２〜１８ｍ２、０．０１ｍ２〜１７ｍ２、０．０１ｍ２〜１６ｍ２、０．０１ｍ２〜１５ｍ２、０．０１ｍ２〜１４ｍ２、０．０１ｍ２〜１３ｍ２、０．０１ｍ２〜１２ｍ２、０．０１ｍ２〜１１ｍ２、０．０１ｍ２〜１０ｍ２、０．０１ｍ２〜１００ｍ２、０．０１ｍ２〜８０ｍ２、０．０１ｍ２〜７０ｍ２、０．０１ｍ２〜６０ｍ２、０．０１ｍ２〜５０ｍ２、０．０１ｍ２〜４０ｍ２、０．０１ｍ２〜３０ｍ２、０．０１ｍ２〜２５ｍ２、０．１ｍ２〜２０ｍ２、０．１ｍ２〜１９ｍ２、０．１ｍ２〜１８ｍ２、０．１ｍ２〜１７ｍ２、０．１ｍ２〜１６ｍ２、０．１ｍ２〜１５ｍ２、０．１ｍ２〜１４ｍ２、０．１ｍ２〜１３ｍ２、０．１ｍ２〜１２ｍ２、０．１ｍ２〜１１ｍ２、０．１ｍ２〜１０ｍ２、０．１ｍ２〜１００ｍ２、０．１ｍ２〜８０ｍ２、０．１ｍ２〜７０ｍ２、０．１ｍ２〜６０ｍ２、０．１ｍ２〜５０ｍ２、０．１ｍ２〜４０ｍ２、０．１ｍ２〜３０ｍ２、０．１ｍ２〜２５ｍ２、１ｍ２〜２０ｍ２、１ｍ２〜１９ｍ２、１ｍ２〜１８ｍ２、１ｍ２〜１７ｍ２、１ｍ２〜１６ｍ２、１ｍ２〜１５ｍ２、１ｍ２〜１４ｍ２、１ｍ２〜１３ｍ２、１ｍ２〜１２ｍ２、１ｍ２〜１１ｍ２、１ｍ２〜１０ｍ２、１ｍ２〜１００ｍ２、１ｍ２〜８０ｍ２、１ｍ２〜７０ｍ２、１ｍ２〜６０ｍ２、１ｍ２〜５０ｍ２、１ｍ２〜４０ｍ２、１ｍ２〜３０ｍ２、１ｍ２〜２５ｍ２、約０．００１ｍ２〜約１００ｍ２、あるいは約０．００１ｍ２〜約１０ｍ２の内部流路表面積を有する。
【００４６】
曲率半径は、流路の外面上の点で流路のコーティングされた面の曲線に最も接近する円弧の半径（ディーンの壁誘導揚力の方向の）であり得る。螺旋形状の多方向の流路は、いくつかの実施形態では、０．１ｍｍ〜１，０００ｍｍの曲率半径を有し、ある実施形態では、１０ｍｍ〜５００ｍｍの曲率半径を有し、ある実施形態では、５ｍｍ〜１００ｍｍの曲率半径を有している。デバイスのいくつかの実施形態では、渦巻形状の流路は、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態では、渦巻形状の流路は、少なくとも約０．１ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態では、渦巻形状の流路は、最大約１，０００ｍｍの最も外側の曲率半径（ディーンの壁誘導揚力の方向の）を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、あるいは約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。渦巻形状の流路は、約５ｍｍ〜１００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態では、渦巻形状の流路は、少なくとも約５ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。渦巻形状の多方向の流路は、いくつかの実施形態では、０．１ｍｍ〜１，０００ｍｍの最も外側の曲率半径を有し、いくつかの実施形態では、渦巻形状の多方向の流路は、１ｍｍ〜５００ｍｍの最も外側の曲率半径を有し、および、いくつかの実施形態では、渦巻形状の多方向の流路は、５ｍｍ〜１００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、最大約１００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の流路は、約５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約５ｍｍ〜約２５ｍｍ、約５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約５ｍｍ〜約７５ｍｍ、約５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約２５ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約７５ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約２５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約２５ｍｍ〜約７５ｍｍ、約２５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約７５ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、あるいは約７５ｍｍ〜約１００ｍｍの最も外側の曲率半径を有する。
【００４７】
渦巻形状の多方向の流路は、いくつかの実施形態では、０．０１ｍｍ〜１，０００ｍｍの流路間の距離（流路内腔の中心から流路内腔の中心まで定義される）を有し、いくつかの実施形態では、渦巻形状の多方向の流路は、０．１ｍｍ〜１００ｍｍの流路間の距離を有し、および、いくつかの実施形態では、渦巻形状の多方向の流路は、１ｍｍ〜１０ｍｍの流路間の距離を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、約０．０１ｍｍ〜約１，０００ｍｍの渦巻形状の流路間の中心間距離を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、渦巻形状の流路間の中心間距離が少なくとも約０．０１ｍｍである。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、渦巻形状の流路間の中心間距離が最大約１，０００ｍｍである。デバイスのいくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、約０．０１ｍｍ〜約０．０５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、あるいは約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍの渦巻形状の流路間の中心間距離を有する。用語「約」は、渦巻形状の流路間の距離に関して使用される場合、０．０１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、あるいは５００ｍｍを意味する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、渦巻形状であり、円筒状のチャンバの周りで製造される。
【００４８】
螺旋状の流路のピッチは、螺旋状のデバイスの円筒軸（例えば、非放射状対称軸）における流路内腔の中心から流路内腔の中心まで定義され得る。デバイスは円筒状の螺旋あるいは円錐形の螺旋であってもよい。螺旋状の流路のピッチは、いくつかの実施形態では、０．１ｍｍ〜１，０００ｍｍであり、いくつかの実施形態では、１ｍｍ〜５００ｍｍのピッチを有し、および、いくつかの実施形態では、１ｍｍ〜１００ｍｍのピッチを有する。いくつかの実施形態では、螺旋形状の多方向の流路は、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍのピッチを有し、ピッチは、螺旋の軸に平行に測定された１つの完全な螺旋巻きの高さとして測定される。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、少なくとも約０．１ｍｍのピッチを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、最大約１，０００ｍｍのピッチを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の流路は、約０．１ｍｍ〜約５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、１ｍｍ〜約５ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、あるいは約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍのピッチを有する。用語「約」は、ピッチに関して使用される場合、０．１ｍｍ、１ｍｍ、５ｍｍ、１０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、５００ｍｍ、あるいは１，０００ｍｍを意味する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１．０〜約１００．０ｍｍのピッチを有する。
【００４９】
いくつかの実施形態において、流路の内腔の断面は多角形（例えば、正方形、長方形、六角形など）であり得るか、あるいは楕円体であり得る。流路幅は、その最も広い点の流路内腔の内面から表面の距離であり得る。螺旋形状および渦巻形状の多方向の流路は、いくつかの実施形態では、０．０１ｍｍ〜１，０００ｍｍの流路幅を有し、いくつかの実施形態では、螺旋形状および渦巻形状の多方向の流路は、０．１ｍｍ〜１００ｍｍの流路幅を有し、いくつかの実施形態では、螺旋形状および渦巻形状の多方向の流路は、１ｍｍ〜１０ｍｍの流路幅を有する。流路の高さは、その最も広い点での最も広いポイントに垂直な内腔内の最も広い中心間距離であり得る。螺旋形状および渦巻形状の多方向の流路は、いくつかの実施形態では、０．００１ｍｍ〜１００ｍｍの流路高さを有し、いくつかの実施形態では、螺旋形状および渦巻形状の多方向の流路は、０．０１ｍｍ〜２０ｍｍの流路高さを有し、および、いくつかの実施形態では、螺旋形状および渦巻形状の多方向の流路は、いくつかの実施形態では、０．１ｍｍ〜１０，０００ｍｍの流路の長さを有する。螺旋形状および渦巻形状の多方向の流路は、いくつかの実施形態では、０．１ｍｍ〜１０，０００ｍｍの流路の長さを有し、いくつかの実施形態では、螺旋形状および渦巻形状の多方向の流路は、１ｍｍ〜５，０００ｍｍの流路の長さを有し、および、いくつかの実施形態では、螺旋形状および渦巻形状の多方向の流路は、いくつかの実施形態では、１ｍｍ〜３，０００ｍｍの流路の長さを有する。
【００５０】
いくつかの実施形態において、流路の内腔の断面は多角形（例えば、正方形、長方形、六角形など）であり得るか、あるいは楕円体であり得る。流路幅は、その最も広い点の流路内腔の内面から表面の距離であり得る。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．０１ｍｍ〜約１，０００ｍｍの幅を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、少なくとも約０．０１ｍｍの幅を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、最大で約１，０００ｍｍの幅を有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．０１ｍｍ〜約０．０５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１０００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．５  ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、あるいは約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍの幅を有する。用語「約」は、多方向の流路の幅に関して使用される場合、０．０１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、あるいは５００ｍｍを意味する。
【００５１】
流路の高さは、その最も広い点で垂直な内腔内の最も広い中心間距離であり得る。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．００１ｍｍ〜約１００ｍｍの高さを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、少なくとも約０．００１ｍｍの高さを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、最大で約１００ｍｍの高さを有する。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、約０．００１ｍｍ〜約０．００５ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約０．０１ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約０．０５ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．００１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約０．０１ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約０．０５ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．００５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．０５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．０５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、あるいは、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍの高さを有する。用語「約」は、多方向の流路の高さに関して使用される場合、０．００１ｍｍ、０．００５ｍｍ、０．０１ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１０ｍｍ、あるいは５０ｍｍを意味する。
【００５２】
流路の長さは、コーティングにさらされている間に流体が移動した総距離であり得る。デバイスのいくつかの実施形態では、多方向の流路は、約０．１ｍｍ〜約１０，０００ｍｍの高さを有する。デバイスのいくつかの実施形態では、多方向の流路は、少なくとも約０．１ｍｍの高さを有する。デバイスのいくつかの実施形態では、多方向の流路は、最大で約１０，０００ｍｍの長さを有する。デバイスのいくつかの実施形態では、多方向の流路は、約０．１ｍｍ〜約０．５ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約０．１ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５０ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約０．５ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０ｍｍ、約１ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約１ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５０ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約１０ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約５０ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約１００ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約５００ｍｍ〜約１，０００ｍｍ、約５００ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約５００ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約１，０００ｍｍ〜約５，０００ｍｍ、約１，０００ｍｍ〜約１０，０００ｍｍ、約５，０００ｍｍ〜約１０，０００ｍｍの長さを有する。用語「約」は、多方向の流路の長さに関して使用される場合、０．１ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、１０ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、５００ｍｍ、１，０００ｍｍ、あるいは５，０００ｍｍを意味する。デバイスのいくつかの実施形態では、多方向の流路は、約１．０〜約３，０００．０ｍｍの長さを有する。
【００５３】
デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１ｍＬ／分毎分〜約１，０００ｍＬ／の流量で動作する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、少なくとも約１ｍＬ／分の流量で作動する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、最大約１，０００ｍＬ／分の流量で作動する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約１ｍＬ／分〜約５ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約１０ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約５０ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約１００ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約５００ｍＬ／分、約１ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分、約５ｍＬ／分〜約１０ｍＬ／分、約５ｍＬ／分〜約５０ｍＬ／分、約５ｍＬ／分〜約１００ｍＬ／分、約５ｍＬ／分〜約５００ｍＬ／分、約５ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分、約１０ｍＬ／分〜約５０ｍＬ／分、約１０ｍＬ／分〜約１００ｍＬ／分、約１０ｍＬ／分〜約５００ｍＬ／分、約１０ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分、約５０ｍＬ／分〜約１００ｍＬ／分、約５０ｍＬ／分〜約５００ｍＬ／分、約５０ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分、約１００ｍＬ／分〜約５００ｍＬ／分、約１００ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分、あるいは約５００ｍＬ／分〜約１，０００ｍＬ／分の流量で作動する。用語「約」は、流量に関して使用される場合、１ｍＬ／分、５ｍＬ／分、１０ｍＬ／分、５０ｍＬ／分、１００ｍＬ／分、２００ｍＬ／分、５００ｍＬ／分、あるいは１０００ｍＬ／分を意味する。デバイスのいくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、約５０〜約４００ｍＬ／分の流量で作動する。
【００５４】
いくつかの実施形態において、デバイスを通過した流体中の病原菌の開始濃度と比較した１分での病原菌のパーセント減少として定義されるような、代替的に、本明細書において捕捉効率と呼ばれる、本明細書におけるデバイス、システム、および方法の解毒する能力は、実施形態に応じて、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８１％、少なくとも８２％、少なくとも８３％、少なくとも８４％、少なくとも８５％、少なくとも８６％、少なくとも８７％、少なくとも８８％、少なくとも８９％、少なくとも９０％、少なくとも９１％、少なくとも９２％、少なくとも９３％、少なくとも９４％、少なくとも９５％、少なくとも９６％、少なくとも９７％、少なくとも９８％、あるいは少なくとも９９％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも約４５％、少なくとも約５０％、少なくとも約５５％、少なくとも約６０％、少なくとも約６５％、少なくとも約７０％、少なくとも約７５％、少なくとも約８０％、少なくとも約８１％、少なくとも約８２％、少なくとも約８３％、少なくとも約８４％、少なくとも約８５％、少なくとも約８６％、少なくとも約８７％、少なくとも約８８％、少なくとも約８９％、少なくとも約９０％、少なくとも約９１％、少なくとも約９２％、少なくとも約９３％、少なくとも約９４％、少なくとも約９５％、少なくとも約９６％、少なくとも約９７％、少なくとも約９８％、又は少なくとも約９９％である。
【００５５】
図８Ａおよび図８Ｂは、渦巻形状流路を備える多方向の流体流路の非限定的な実施形態を示す。多方向の流路（８０１）は渦巻形状であり得る。いくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路（８００）は、細菌／エンドトキシンの除去のための１つの入口（８０３）および１つの出口（８０４）を備える二重渦巻流路を形成するために、Ｓ接合部（８０２）で接合される２つの３〜１０ループの渦巻流路（８０１）を有する。いくつかの実施形態において、渦巻形状の多方向の流路は、細菌／エンドトキシンの除去のための１つの入口および１つの出口を備える二重渦巻流路を形成するために、Ｓ接合部で接合される２つの３〜６ループの渦巻流路を有する（図８Ａおよび図８Ｂ）。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、細菌／エンドトキシンの除去のための１つの入口および１つの出口を備える３未満のループを含む。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、細菌／エンドトキシンの除去のための１つの入口および１つの出口を備える２０よりも多いループを含む。理想的には、螺旋形状の多方向の流路は、時間と表面積の両方で最大の露出を提供して、疾患を引き起こす材料を捕捉し、吸着し、および／または体液から除去することを可能にするように構成される。あるいは、デバイスが患者とのインライン手順で使用される場合に、過度の圧力降下が生じないことを確実にするために、ループの最終的な長さおよび／または数をモニタリングしなければならない。
【００５６】
多方向の流路は、本明細書に記載されるような血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのデバイスの一部であり得る。多方向の流路は、少なくとも１つの入口（８０３）および少なくとも１つの出口（８０４）を備え得る。多方向の流路は、Ｓ接合部（８０２）で接合された二重渦巻流路（８００）であり得る。図８Ａは、ミリング技術を使用して製造され、２つのポリカーボネート片を一緒にボルトで固定することによって密封された、渦巻形状の多方向の流路（流路の長さ＝１，８１６ｍｍ、幅＝５．０８ｍｍ、高さ＝１．７５ｍｍ）の非限定的な実施形態を示す。図８Ｂは、ミリング技術を使用して製造され、２つのポリカーボネート片を一緒にボルトで固定することによって密封された、渦巻形状の多方向の流路（流路の長さ＝２，００９ｍｍ、幅＝２ｍｍ、高さ＝０．２５ｍｍ）の他の非限定的な実施形態を示す。
【００５７】
図９Ａは、円筒状のチャンバあるいはマンドレルのまわりで製造される、螺旋形状の多方向の流路の非限定的な例を示す。図９Ｂは、円筒状のチャンバあるいはマンドレルのまわりで製造されない、螺旋形状の多方向の流路の非限定的な例を示す。図９Ｃは、円筒状のチャンバあるいはマンドレルのまわりで製造されない、よりコンパクトな螺旋形状の多方向の流路を示す。螺旋形状の多方向の流路デバイス（９００）は、円筒状のチャンバあるいはマンドレルの周囲または内部で製造されるか、押し出される（図９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、２２Ａ、２２Ｂ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ、および２５Ｃ）。垂直に設計されたデバイスは、一定の曲率半径、コンパクトなサイズ、および形状を提供する。単一の組み立てられた螺旋形状の多方向の流路（９０１）は、いくつかの実施形態では、細菌／エンドトキシンの除去のための１つの入口（９０２）および１つの出口（９０３）を備えるマンドレルのまわりに製造された３〜４０のループを有する。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の流路は、細菌／エンドトキシンの除去のための１つの入口および１つの出口を備えるマンドレルのまわりに製造された３〜２０のループから構成される。いくつかの実施形態において、単一の組み立てられた螺旋形状の流路は、ハウジング内の接続管を使用して、他の単一の組み立てられた螺旋形状の流路と直列に接続される（図２２Ｂ）。これにより、単一のデバイス内で流体からグラム陰性、グラム陽性、およびエンドトキシンを捕捉ならびに除去することが可能になる。
【００５８】
図１７は、外側スリーブを使用して密封あるいは封入される円筒状のチャンバまたはマンドレルのまわりで製造された、螺旋形状の多方向の流路の非限定的な例を示す。上記の方法の１つによって、円筒状のチャンバあるいはマンドレル（１７０１）のまわりに製造される螺旋形状の多方向の流路（１７０２）を備える螺旋形状の多方向の流路デバイス（１７００）は、外側スリーブ（１７１０）を使用して、密封あるいは封入される。図１８は、図１７の流路を嵌合する流路の入口および／または出口を示す。密封スリーブ（１８１０）内に螺旋形状の多方向の流路を封入することに続いて、流路（１８０２）に、図１８に示されるような適切な入口継手（つまり：（１８０１））および出口継手（図示せず）が取り付けられる。
【００５９】
図２１Ａは、機械加工法あるいは射出成形を使用して製造された螺旋形状の流路であるフィルタープレートを含む、デバイスの非制限的な実施形態を示し、各フィルタープレート流路は９８ｍｍの長さである。いくつかの実施形態において、図２１Ａに示されるように、螺旋形状のフィルタープレート流路（２１０２）は、上記のように、機械加工法あるいは射出成形を使用して製造され、各フィルタープレート流路は、その曲線の最外端で９８ｍｍの長さである。この概念を拡張すると、複数のフィルタープレート（２１００）および（２１０２）は組み立て可能であり、積み重ねて、溶剤接着および接着剤を使用して共に密封して、図２１Ｂに示されるような、１，９６０ｍｍの流路の全長をもたらすことで、請求項に記載されるデバイスの別の変形を作り、そのデバイスは、それぞれ螺旋形状のフィルタープレート流路（２１０２）に取り付けられる入口アダプター（２１０１）および出口アダプター（２１０３）をさらに備える。図２１Ｃは、積み重ねられた螺旋状プレート（２１００）および（２１０２）を備える実施形態の断面図を示す。図２１Ｄは、積み重ねられた螺旋状のフィルタープレートを含む実施形態の各フィルタープレート流路（２１０２）の一方側にある密封された接合部（２１０９）を示す。各プレートは、半透明のポリカーボネートで作られていてもよい。
【００６０】
本明細書に記載される積み重ねられたプレート構造について拡張すると、図２２Ａは、密封フィルターハウジングアセンブリ（２２００）における積み重ねられた螺旋状のフィルタープレートの実施形態を示し、それは、螺旋形状のフィルタープレート流路（２２０２）へと続くか、あるいはそれから遠ざかる入口ラインと出口ラインがそれぞれ取り付けられた、入口アダプター（２２０１）および出口アダプター（２２０３）を組み込む。アセンブリは、マンドレル（２２２０）のまわりのシリンダー（２２１０）に収容され、サブアセンブリ全体がシリンダー内でキャップされる（２２０７ａ）、（２２０７ｂ）。図２２Ａは、本明細書に記載される積み重ねられたプレート構造の非限定的な実施形態を示す（流路の長さ＝１，９６０ｍｍ、組み立てられたデバイスの直径＝４．４４ｃｍ、積み重ねられた渦巻＝２０、１プレートあたりの流路の長さ＝９８ｍｍ）。図２２Ａに示される実施形態では、互いに積み重ねられ、ともに接着されている２０枚の図２１Ａのプレートを含み得る。いくつかの実施形態において、螺旋形状の多方向の積み重ね可能なプレート構造は、ボルト、接着剤、結合剤、熱膨張、樹脂、エポキシ、内側スリーブ、外側スリーブ、ベースプレート、マンドレル、カバーガラス、硬化、押出し溶接、接触溶接、高周波溶接、摩擦圧接、レーザー溶接、超音波溶接、溶剤接着、あるいは鋳造を使用して組み立てられる。いくつかの実施形態において、積み重ね可能なプレート構造は、１〜２５枚のプレートである。いくつかの実施形態において、積み重ね可能なプレート構造は、２〜２３枚のプレートである。いくつかの実施形態において、積み重ね可能なプレート構造は、３〜２０枚のプレートである。図２８は、図２２Ａに示される実施形態の組み立てられたデバイスの写真を示す。
【００６１】
さらに、図２２Ｂは、積み重ねられた螺旋状のフィルタープレートの２つのセット（２２０２ａ）、（２２０２ｂ）を直列に含む実施形態を示し、密封されたハウジング（２２１０）において、スペーサ管（２２２０）により間隔をあけられ、および接続管（２２３０）によって接続される、積み重ねられた螺旋状のフィルタープレート（２２０２ａ）、（２２０２ｂ）を備える。積み重ねられた螺旋状のフィルターのセットは（２２０２ａ）、（２２０２ｂ）は、図２１Ｂの積み重ねられたプレート構造の変形形態または実施形態であってもよい。積み重ねられた螺旋状のフィルタープレート（２２０２ａ）の第１のセットは、ポリミキシンＥなどの１つのポリペプチドで機能化することができ、螺旋状のプレートの第２のセット（２２０２ｂ）は、バンコマイシンなどの他のポリペプチドで機能化することができる。これにより、単一のデバイス内で流動流体からグラム陰性菌、グラム陽性菌、およびエンドトキシンを捕捉ならびに除去することが可能になる。図２２Ｂの実施形態は、本明細書に記載される濾過システムに組み込まれてもよい。
【００６２】
図２３Ａは、螺旋形状の多方向の流路（２３０２）を形成するために押し出された、ポリカーボネート管を備える実施形態のデバイスを示す。一方、図２３Ｂは、マンドレル（２３２０）のまわりで製造される、螺旋形状の多方向の流路（２３０２）を形成するために押し出されたポリカーボネート管を備える、実施形態のデバイスを示す。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、押し出されたポリカーボネート管である。いくつかの実施形態において、多方向の流路は封入される。いくつかの実施形態において、多方向の積み重ね可能なプレート構造はシリンダー内に封入される。いくつかの実施形態において、多方向の流路は、マンドレルのまわりで押し出される。図２３Ａおよび図２３Ｂの実施形態は、本明細書に記載される他の多方向の流体流路の同様の寸法、例えば、流路の長さ、ピッチ、直径などを有する多方向の流体流路を備え得る。
【００６３】
図２４Ａは、マンドレル（２４２０）に取り付けられた射出成形ポリカーボネートシート（２４０５）を形成する工程を含む製造法から作られた実施形態デバイスを示し、螺旋形状の流路（２４０２）がシート設計に組み込まれる。その後、形成されたシートは、最初にポリカーボネート・フラット・シートを加熱することによって、マンドレルのまわりに螺旋形状へと巻かれ、次に、マンドレルのまわりにしっかりと巻き付けられて、螺旋形状を作る。いくつかの実施形態において、これらの巻かれたシートの２つ（２４０２ａ）、（２４０２ｂ）が、図２４Ｂに示されるように、接続管（図示せず）を使用して、直列に接続され、入り口アダプター（２４０１）および出口アダプター（２４０３）を備えるエンドキャップ（２４０７ａ）、（２４０７ｂ）を含むシリンダー（２４１０）内に置かれて、別のアセンブリ実施形態（２４００）を形成することができる。いくつかの実施形態において、シートは、マンドレルのまわりに１〜１００回巻かれる。いくつかの実施形態において、シートは、マンドレルのまわりに１〜２０回巻かれる。いくつかの実施形態において、シートは、マンドレルのまわりに１〜５回巻かれる。図２４Ａおよび図２４Ｂの実施形態は、本明細書に記載される他の多方向の流体流路の同様の寸法、例えば、流路の長さ、流路の幅などを有する多方向の流体流路を備え得る。
【００６４】
さらに別の実施形態（２５００）では、螺旋形状流路の設計をハウジングへと組み込む射出成形したポリカーボネート部品（２５０２ｘ１）、（２５０２ｘ２）は、さらに別の製造方法を用いて製造され、その後、中実の内部マンドレル（２５２０）のまわりで組み立てられ、図２５Ａ〜２５Ｃに示されるように、超音波溶接および／または溶剤接着（２５１１）を用いて密封され得る。図２５Ａは、中実の内部マンドレルを使用しながら、螺旋形状の流路設計をハウジングへと組み込む、射出成形ポリカーボネート部品から作られた実施形態デバイスを示す。図２５Ｂは、図２５Ａのマンドレルのまわりに巻かれた螺旋状のハウジングの断面図を示す。図２５Ｃは、超音波溶接および／または溶剤接着を使用して、マンドレルのまわりに組み立てられた、図２５Ａの実施形態の螺旋状のハウジングを示す。図２５Ａ、図２５Ｂ、および図２５Ｃは、本明細書に記載される他の多方向の流体流路の同様の寸法、例えば、流路の長さ、ピッチ、直径などを有する多方向の流体流路を備え得る。
【００６５】
いくつかの実施形態において、デバイスは、外管、キャスト・ポリカーボネート・スリーブ、あるいは押し出されたポリカーボネート・スリーブ、および、螺旋状の流路設計を芯の外部へと組み込む、射出成形したポリカーボネートを含む少なくとも２つのコア（２６０２ａ）（「Ａ」）および（２６０２ｂ）（「Ｂ」）を備える。少なくとも２つのコアＡおよびＢの面は、いくつかの実施形態では、図２６Ａ−図２６Ｂに示されるように、エラストマーでコーティングされる。コーティング工程に続いて、少なくとも２つのコア（２６０２ａ）および（２６０２ｂ）（示される通り半分）は、アセンブリ（２６４０）へと形成され、外管またはスリーブ（２７１０）へと押し込まれ、ならびに、エラストマーを使用して密封される。その後、入口および出口の接続部を有するエンドキャップは、管またはスリーブの末端に取り付けられる。図２６Ａおよび図２６Ｂは、本明細書に記載される他の多方向の流体流路の同様の寸法、例えば、流路の長さ、ピッチ、直径などを有する多方向の流体流路を備え得る。
【００６６】
図２２ｂおよび２４Ｂに記載される先の概念を拡張すると、図２７Ａは、２つの積み重ねられ、組み立てられた、射出成形ポリカーボネート部品（例えば：（２６４０ａ）、（２６４０ｂ））を示し、それは、中実の外管（２７１０）を使用しながら、螺旋形状流路設計をコア片（２６４０ａ／２６０２ａおよび２６４０ｂ／２６０２ｂ）へと組み込む。螺旋状の流路を含む射出成形ポリカーボネートの第一の部分（２６４０ａ／２６０２ａ）は、ポリミキシンＥなどの１つのポリペプチドで機能化され得、螺旋状の流路を含む射出成形ポリカーボネートの第２の部分（２６４０ｂ／２６０２ｂ）は、バンコマイシンなどの他のポリペプチドで機能化され得る。射出成形ポリカーボネートの螺旋状の流路のこれらの２つの部分は、接続管を使用して接続され得る。これにより、単一のデバイス内で流動流体からグラム陰性菌、グラム陽性菌、およびエンドトキシンを捕捉ならびに除去することが可能になる。図２７Ｂは、図２７Ａの組み立てられた螺旋状のコア流路デバイスの断面図を示し、それは、他のアセンブリ実施形態（２７００）を形成する、入り口アダプター（２７０１）および出口アダプター（２７０３）を備えるエンドキャップ（２７０７ａ）、（２７０７ｂ）を有する。
【００６７】
請求項に記載されるデバイスは、任意の数の技術を利用して作ることができる。例えば、それは、３Ｄプリンティング、ソフトリソグラフィ、フォトリソグラフィ、射出成形、ブロー成形、鋳造、超音波溶接、高周波溶接、熱ジグ溶接または熱板溶接、溶剤接着、レーザー溶接、回転溶接、赤外線溶接、振動溶着、接着結合、押出し、および機械加工により作られてもよい。いくつかの実施形態において、機械加工法は、旋削、穴あけ、穿孔、リーミング、放電加工、および／またはミリングである。材料は、所望の寸法の筐体を作るために、例えば、流路全体の射出成形、押出し、機械加工によって、あるいは、ボルト、接着剤、エポキシ、溶接、熱膨張、あるいは別の手段を使用して密閉あるいは封入され得る、流路半分の機械加工によって、機械加工されるか、あるいは射出成形されてもよい（図８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、１７、１８、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２２Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ、および２８）。流路について、管は、継手、キャップ、あるいはルアーロックコネクタを使用して入口および出口に取り付けられても良い（図１８、２２Ａ、２２Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ、および２８）。機械加工は、様々なグレードのポリカーボネートを含む、様々な生体適合性材料で実施され得る。その後、デバイスは、前述の方法を使用して、ポリミキシンあるいはバンコマイシンなどの物質でコーティングされ得る。コーティングは、従来の手段を用いて少なくとも多方向の流路の内壁の一部をコーティングすることができる。
【００６８】
デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は封入される。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、ボルト、接着剤、結合剤、熱膨張、樹脂、エポキシ、内側および／または外側のスリーブ、ベースプレート、マンドレル、カバーガラス、硬化、押出し溶接、接触溶接、高周波溶接、摩擦圧接、レーザー溶接、超音波溶接、溶剤接着、あるいは鋳造を使用して封入される。デバイスのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、３Ｄプリンティング、ソフトリソグラフィ、フォトリソグラフィ、射出成形、ブロー成形、鋳造、超音波溶接、高周波溶接、熱ジグ溶接および熱板溶接、溶剤接着、レーザー溶接、回転溶接、赤外線溶接、振動溶着、接着結合、機械加工、旋削、穴あけ、穿孔、リーミング、放電加工、あるいはミリングからなる群から選択される少なくとも１つの方法を使用して製造される。デバイスのいくつかの実施形態において、管は、継手、キャップ、あるいはルアーロックコネクタを使用して、多方向の流路の入口および／または出口に取り付けられる。
【００６９】
対象の血液で運ばれる材料の捕捉および吸着のためのシステムが本明細書で提供され、上記システムは、少なくとも１つの入口および少なくとも１つの出口を備える流体カートリッジと；上記少なくとも１つの入口と上記少なくとも１つの出口との間の多方向の流体流路であって、少なくとも１つの内壁を備える、多方向の流体流路と；多方向の流体流路の少なくとも１つの内壁の少なくとも一部に固定および共有結合される、抗体、橋架剤、ペプチド、タンパク質、抗生物質、ポリマー、アミン、ポリエーテル、アミノ酸、アプタマー、腫瘍壊死因子、接着受容体、Ｅ−セレクチン、サイトカイン、化学療法薬剤、クオラムセンシングタンパク質、クオラムセンシング受容体、および生物学的製剤、コーティングからなる群から選択される物質と、を含む。システムのいくつかの実施形態において、上記流路の壁をコーティングする物質は、固定され、共有結合されたポリペプチド抗生物質を含む。システムのいくつかの実施形態において、共有結合されるポリペプチド抗生物質は、ポリミキシンである。いくつかの実施形態において、共有結合されたポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。システムのいくつかの実施形態において、流路の壁をコーティングする物質は：ヘキサメチレンジアミン、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール誘導体、Ｎ−ヒドロキシスクシンイミドエステル、およびグリシンからなる群から選択される固定された橋架剤を含む。システムのいくつかの実施形態において、多方向の流路は、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する少なくとも１つの熱可塑性ポリマー基材からなる。システムのいくつかの実施形態において、熱可塑性ポリマー基材は、カルボニル基、カルボキシル基、アルコール基、アミノ基、クロリド基、スチレン基、α−ハロゲン化アシル基、ベンジル基、イソシアン酸基、および他のポリマーあるいはコポリマー、例えば、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリルアミド、ポリエチレン、ポリエチレン・テレフタレート・アクリル酸、アクリロニトリル、無水マレイン酸、およびメタクリル酸メチルからなる群から選択される、少なくとも１つの表面が露出した官能基を有する。システムのいくつかの実施形態において、基材はポリカーボネートである。システムのいくつかの実施形態において、流体デバイスは使い捨てである。システムは、本明細書に記載される多方向の流体流路の任意の実施形態を含んでもよい。システムは、図８Ａ、８Ｂ、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、１７、１８、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ、２２Ａ、２２Ｂ、２３Ａ、２３Ｂ、２４Ａ、２４Ｂ、２５Ａ、２５Ｂ、２５Ｃ、２６Ａ、２６Ｂ、２７Ａ、２７Ｂ、および２８の１つ以上の多方向の流体流路を含み得る。
【００７０】
いくつかの実施形態において、請求項に記載されるデバイスは、図１９に示されるように、細菌および／またはエンドトキシンに感染した全血（１９０６）を、患者から二重渦巻流体デバイス（１９００）の入口（１９０１）へとポンプで送る（１９３０）ことができるように、インライン濾過および捕捉のために構成可能である。デバイスは、細菌およびエンドトキシンを捕捉するように設計されるポリペプチド抗生物質を有する流路の壁（１９０２）に沿って機能化される。流体デバイスによる処理の後に、健康な材料のみを含む血液が、出口（１９０３）を経由して患者へと戻される。
【００７１】
同様に、図２０に示されるように、細菌および／またはエンドトキシンに感染した全血を、患者から螺旋状の流体デバイスの入口（２００１）へと直列にポンプで送る（２０１０）ことができるように、インライン濾過および捕捉のために構成可能な実施形態である（２０００）。実施形態のデバイスは、細菌およびエンドトキシン（２００６）を捕捉するように設計されるポリペプチド抗生物質を有する流路の壁（２００２）に沿って機能化される。流体デバイスによる処理の後に、健康な材料のみを含む血液は、出口（２００３）を経由して患者へと戻される。
【００７２】
いくつかの実施形態において、細菌およびエンドトキシンは、体外循環によって血液から除去され、ここで、患者の体に戻す前に、患者の体から除去された血液あるいは血液から分離された血漿成分は、本明細書に記載されるような多方向の細菌およびエンドトキシンの吸着デバイスを通過し、細菌およびエンドトキシンが除去された、きれいになった血液または血漿成分が、患者の体に戻される（図１９）。
【００７３】
さらに、本明細書に記載または企図されるデバイスのいずれかは、直列あるいは並列で使用され得ることを理解されたい（図２０）。
【００７４】
対象の材料の捕捉および吸着のための方法が本明細書で提供され、上記方法は：流体のサンプルを、多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させる工程と；対象の上記物質を上記多方向の流路の壁に吸着する工程と；多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路内に捕捉された対象の上記材料の存在あるいは量を検出する工程と、を含む。上記方法のいくつかの実施形態において、流体サンプルは、ポンプを使用して、多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させられる。上記方法は、本明細書に記載される流路の任意の変形、実施形態、あるいは例を含むことができる。いくつかの実施形態では、ポンプは蠕動ポンプである。いくつかの実施形態では、ポンプはシリンジポンプである。上記方法のいくつかの実施形態において、流体サンプルは、シリンジを使用して、多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させられる。いくつかの実施形態では、ポリペプチド抗生物質はポリミキシンである。いくつかの実施形態では、ポリペプチド抗生物質はバンコマイシンである。上記方法のいくつかの実施形態において、ヘパリン、クエン酸ナトリウム、あるいは他の抗凝固剤は、多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路に接触させる前に、流体サンプルに添加される。いくつかの実施形態において、多方向のポリペプチド抗生物質でコーティングされた流路内に捕捉された対象の材料の存在あるいは量の検出は：細胞計数、ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ  ＭＳ（マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析）、質量分析法、ＰＣＲ（ポリメラーゼ連鎖反応）、バイオセンシング、フローサイトメトリー、および蛍光標識からなる群から選択される方法を使用して実施される。
【００７５】
菌血症、内毒血症、あるいは敗血症が疑われる患者を処置するための方法が本明細書で提供され、上記方法は、血液のサンプルを、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口との間に多方向の流体流路を備える流体カートリッジに接触させる工程と；多方向の流体流路の少なくとも１つの壁に、対象の１つ以上の材料を吸着させる工程と；処理された血液を生成するために、血液のサンプルから対象の１つ以上の材料を除去する工程と；上記患者に上記処理された血液を戻す工程と、を含む。上記方法は、本明細書に記載される流路の任意の変形、実施形態、あるいは例を含むことができる。
【００７６】
菌血症、内毒血症、あるいは敗血症が疑われる患者を診断するための方法が本明細書で提供され、上記方法は、流体のサンプルを、少なくとも１つの入口と少なくとも１つの出口との間に多方向の流体流路を備える流体カートリッジに接触させる工程と；多方向の流体流路の少なくとも１つの壁に、対象の１つ以上の材料を吸着させる工程と；多方向の流体流路の少なくとも１つの壁に沿って、捕捉された対象の材料の存在あるいは量を検出する工程と、を含む。上記方法は、本明細書に記載される流路の任意の変形、実施形態、あるいは例を含むことができる。いくつかの実施形態において、上記方法は：ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）、光学活性なマイクロビーズ、光学活性なナノ粒子、および  マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）からなる群から選択される手順により、捕捉された対象の材料を識別する工程を含む。いくつかの実施形態において、上記方法は、培養方法により、捕捉された対象の材料を識別する工程を含む。いくつかの実施形態において、上記方法は、捕捉された対象の材料の溶出と、その後の、ポリメラーゼ連鎖反応（ＰＣＲ）、蛍光インサイチュハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）、光学活性なマイクロビーズ、光学活性なナノ粒子、および／またはマトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間（ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ）、あるいは培養からなる群から選択される手順により、対象の捕捉された材料を識別する工程を含む。
【００７７】
輸血、敗血症処置、菌血症処置、内毒血症処置、および他の血液で運ばれる疾患のめに、流体から病原体およびエンドトキシンを除去するべく使用される材料が本明細書で提供される。血液などのこれらの流体は、細菌およびエンドトキシンの吸着デバイスの流路を通過するか、あるいは循環し得る。上記方法は、本明細書に記載される流路の任意の変形、実施形態、あるいは例を含むことができる。
【００７８】
熱可塑性の管が、ポリペプチド抗生物質でコーティングされる方法が本明細書で提供される。上記方法は、本明細書に記載される流路の任意の変形、実施形態、あるいは例を含む。
【００７９】
実施例
本明細書に記載される実施例および実施形態は、例示的目的のみのためであり、請求される発明を限定することを意図しないことを理解されたい。本明細書に記載される例と実施形態に照らして、様々な修正あるいは変更が当業者に示唆され、本出願および添付された請求項の範囲の精神および範囲内に含まれることも理解される。
【００８０】
以下の例は、ミリング技術を使用して製造され、２つのポリカーボネート部分をともにボルトで締めることにより密封された、以下のパラメーター（流路の長さ＝１，８１６〜２，００９ｍｍ、幅＝２ｍｍ〜５．０８ｍｍ、高さ＝０．２５〜１．７５ｍｍ）を有する渦巻形状の多方向の流路デバイスを利用する。ヘキサメチレンジアミン溶液（１００ｍＭのホウ酸塩緩衝液において１０％（ｖ／ｖ）水性）を、ポリカーボネート流路面に４５分間加えた。ジアミンの添加は、後の機能化反応に利用可能なアミン基で装飾された表面を結果としてもたらす。
【００８１】
コリスチン化デバイスの場合、コリスチン硫酸塩（０．２８ｇ）を、１６ｍＬの５０−５０の蒸留水／エタノール混合物（５０％のＤｉＨ２Ｏ／５０％のＥｔＯＨ（ｖ／ｖ））に加えた。コリスチン溶液を、ポリカーボネートベースの流路に加え、室温で、流路内で１時間インキュベートした。その後、流路をＥｔＯＨで洗浄し、風乾させた。
【００８２】
バンコマイシンを有するデバイスの場合、バンコマイシン（０．２２ｇ）を、１３ｍＬのエタノール／水混合物（５０％のＤｉＨ２Ｏ／５０％のＥｔＯＨ（ｖ／ｖ））に加えた。バンコマイシン溶液を、ポリカーボネートベースの流路に加え、室温で、流路内で１時間インキュベートした。その後、流路をＥｔＯＨで洗浄し、風乾させた。
【００８３】
ＰＥＧ化デバイスの場合、ＮＨＳ−ＰＥＧ１０００−ＮＨＳ（０．２４グラム（ｇ））を、１６ｍＬのエタノール／水混合物（５０％のＤｉＨ２Ｏ／５０％のＥｔＯＨ（ｖ／ｖ））に加えた。ＮＨＳ−ＰＥＧ１０００−ＮＨＳ溶液を、ポリカーボネートベースの流路に加え、室温で、流路内で４５分間インキュベートした。その後、流路をＥｔＯＨで洗浄し、乾燥させた。
【００８４】
図２Ａおよび図２ｂは、アシネトバクター・バウマンニを使用して多方向の流体流路の細菌捕捉能力のものを評価するための、本開示のデバイスの例示的実施を示す。細菌捕捉能力ならびにコリスチン化およびポリエチレングリコール（ＰＥＧ化）機能化された流体デバイスを、定性的および定量的に評価するための標準検体として、アシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８細菌細胞を選択した。図２Ａは、実施形態ポリカーボネートデバイスのポリミキシンで機能化された壁に沿った、蛍光で標識されたアシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８の吸着を示す。蛍光で標識されたアシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８は、８０ｍＬ  ｍｉｎ−１で流体デバイスを通過し、その後、コリスチン化された流路の壁に結合し、その後洗浄される（図２Ａ）。図２ｂは、実施形態ポリカーボネートデバイスのＰＥＧ化された壁に沿った、蛍光で標識されたアシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８の吸着がないことを示す。おそらくコリスチンの表面機能化がないために、ＰＥＧ化された渦巻流体デバイス（対照として機能した）内で有意な細菌捕捉が起こらなかった（図２B）。
【００８５】
図３Ａおよび図３Ｂは、黄色ブドウ球菌のための多方向の流体流路の細菌捕捉能力を評価するための、本開示のデバイスの例示的実施を示す。細菌捕捉能力ならびにバンコマイシンで機能化された、およびポリエチレングリコール（ＰＥＧ化）機能化された流体デバイスを、定性的および定量的に評価するための標準検体として、黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３細菌細胞を選択した。実施形態のポリカーボネートデバイスのバンコマイシンで機能化された壁に沿った、蛍光標識された黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３の吸着を示す。蛍光標識された黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３細菌細胞は、８０ｍＬ ｍｉｎ−１で流体デバイスを通過した後、バンコマイシンで機能化された流路の壁に結合し、その後、洗浄される（図３Ａ）。実施形態のポリカーボネートデバイスのＰＥＧ化された壁に沿った、蛍光標識された黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３の吸着がないことを示す。おそらくバンコマイシンの表面機能化がないために、ＰＥＧ化された渦巻流体デバイス（対照として機能した）内で有意な細菌捕捉が起こらなかった（図３Ｂ）。
【００８６】
図１０Ａおよび図１０Ｂは、アシネトバクター・バウマンニを使用して多方向の流体流路の細菌捕捉能力を評価するための、本開示のデバイスの例示的実施を示す。ポリミキシンでコーティングされたデバイス（つまり、コリスチン化デバイス）を８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流れる際の、アシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８の捕捉を示す。デバイスを流れるアシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８の濃度は、１ミリリットル当たりおよそ１０５  コロニー形成単位（ＣＦＵ／ｍＬ）であった。捕捉はＰＥＧ化デバイス内で観察されなかった。ｎ＝、４、ｐ＜０．０５＊。したがって、アシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８懸濁液を、コリスチンでコーティングされたデバイスを８０ｍＬ  ｍｉｎ−１の流量で流すことによって、細菌捕捉能力を定量化した。１０７コロニー形成単位（ＣＦＵ）以上に対する細菌細胞の捕捉能力は、デバイスを出る流体から培養され得るコロニーの減少によって確認されるように、コリスチン化した二重渦巻流体デバイスの単一の通過および流れの最初の１分内にほぼ１００％の捕捉効率で達成された（図１０Ａおよび図１０Ｂ）。図１０Ｂは、デバイスの総捕捉能力が２．３９Ｅ７  ＣＦＵであったことを示す。
【００８７】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、肺炎桿菌のための多方向の流体流路の細菌捕捉能力を評価するための、本開示のデバイスの例示的実施を示す。図１１Ａは、ポリミキシンＥでコーティングされたデバイス（つまり、コリスチン化デバイス）を８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流れる際の、肺炎桿菌  ＡＴＣＣ  ７００６０３の捕捉を示す。デバイスを流れる肺炎桿菌ＡＴＣＣ  ７００６０３の濃度は、およそ１０５  ＣＦＵ／ｍＬであった。ｎ＝、４、ｐ＜０．０５＊。他のグラム陰性ヒト病原体である肺炎桿菌ＡＴＣＣ  ７００６０３も、コリスチン化デバイスを通る流れの最初の１分内のほぼ１００％の関連する捕捉能力で、流動流体から成功裡に除去された（図１１Ａおよび図１１Ｂ）。図１１Ｂは、デバイスの総捕捉能力が１．９８Ｅ７  ＣＦＵであったことを示す。
【００８８】
図１２Ａおよび図１２Ｂは、アシネトバクター・バウマンニを使用して多方向の流体流路の細菌捕捉能力を評価するための、本開示のデバイスの例示的実施を示す。コリスチン化した二重渦巻流体デバイスは、コリスチン耐性のアシネトバクター・バウマンニ（（Ｑｕｒｅｓｈｉ，  Ｚ．  Ａ．  ｅｔ  ａｌ．  Ｃｏｌｉｓｔｉｎ−ｒｅｓｉｓｔａｎｔ  ａｃｉｎｅｔｏｂａｃｔｅｒ  ｂａｕｍａｎｎｉｉ：  Ｂｅｙｏｎｄ  ｃａｒｂａｐｅｎｅｍ  ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．  Ｃｌｉｎ．  Ｉｎｆｅｃｔ．  Ｄｉｓ．  ６０，  １２９５−１３０３  （２０１５））およびコリスチン耐性の肺炎桿菌ＡＴＣＣ  ７００６０３を含む、抗生物質耐性菌を捕捉し、流動流体から除去した（図１２Ａ、１２Ｂ、１３Ａ、および１３Ｂ）。図１２Ａは、ポリミキシンＥでコーティングされたデバイス（つまり、コリスチン化デバイス）を８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流れる際の、コリスチン耐性アシネトバクター・バウマンニの捕捉を示し、デバイスを流れるコリスチン耐性アシネトバクター・バウマンニの濃度は、およそ１０４  ＣＦＵ／ｍＬ、ｎ＝４、ｐ＜０．０５＊であった。図１２Ｂは、最初の捕捉効率がほぼ１００％であったことを示し；デバイスの総捕捉能力は７．８９Ｅ６  ＣＦＵであった。
【００８９】
図１３Ａおよび図１３Ｂは、肺炎桿菌のための多方向の流体流路の細菌捕捉能力を評価するための、本開示のデバイスの例示的実施を示す。図１３Ａは、ポリミキシンＥでコーティングされたデバイス（つまり、コリスチン化デバイス）を８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流れるコリスチン耐性肺炎桿菌ＡＴＣＣ  ７００６０３の捕捉を示す。デバイスを流れるコリスチン耐性肺炎桿菌ＡＴＣＣ  ７００６０３の濃度は、およそ１０４  ＣＦＵ／ｍＬ、ｎ＝４、ｐ＜０．０５＊であった。図１３Ｂは、最初の捕捉効率がほぼ８０％であったことを示す。デバイスの総捕捉能力は７．３１Ｅ６  ＣＦＵであった。
【００９０】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、黄色ブドウ球菌のための多方向の流体流路の細菌捕捉能力を評価するための、本開示のデバイスの例示的実施を示す。バンコマイシンで機能化された二重渦巻流体デバイスは、流れの最初の１分以内にほぼ８０％の捕捉効率でグラム陽性の病原体を捕捉し、黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３を含む流動流体から除去した（図１４Ａおよび１４Ｂ）。図１４Ａは、バンコマイシンで機能化されたデバイスを８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流れる際の、黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３の捕捉を示した。デバイスを流れる黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３の濃度は、およそ１０４  ＣＦＵ／ｍＬであった。捕捉はＰＥＧ化デバイス内で観察されなかった。ｎ＝、４、ｐ＜０．０５＊。図１４Ｂは、デバイスの総捕捉能力が５．２４Ｅ６  ＣＦＵであったことを示す。ＰＥＧ化デバイスは、グラム陽性の黄色ブドウ球菌ＡＴＣＣ  ２９２１３あるいはグラム陰性のアシネトバクター・バウマンニ  ＡＴＣＣ  １７９７８を捕捉せず、コリスチンおよびバンコマイシンで機能化されたデバイスにおいて病原体に対する特異性を確認した（図１１Ｂおよび１４Ｂ）。
【００９１】
試験データの要約が図１５に示され、それは、図１０Ａ−１４Ｂに記載および示されているような様々な菌種を使用して、細菌吸着デバイスの捕捉能力を示している。
【００９２】
エンドトキシン（グラム陰性菌の外膜の主成分の１つ）は、敗血症の特性である全身性炎症反応症候群にさらに寄与する（Ｗｉｅｓｅｌ，  Ｐ．  ｅｔ  ａｌ．  Ｅｎｄｏｔｏｘｉｎ−ｉｎｄｕｃｅｄ  ｍｏｒｔａｌｉｔｙ  ｉｓ  ｒｅｌａｔｅｄ  ｔｏ  ｉｎｃｒｅａｓｅｄ  ｏｘｉｄａｔｉｖｅ  ｓｔｒｅｓｓ  ａｎｄ  ｅｎｄ−ｏｒｇａｎ  ｄｙｓｆｕｎｃｔｉｏｎ，  ｎｏｔ  ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ  ｈｙｐｏｔｅｎｓｉｏｎ，  ｉｎ  ｈｅｍｅ  ｏｘｙｇｅｎａｓｅ−１―ｄｅｆｉｃｉｅｎｔ  ｍｉｃｅ．  Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ  １０２，  ３０１５−３０２２  （２０００））。したがって、本明細書の方法に従って、本明細書に記載される多方向の純流デバイスの実施形態を使用して、流動流体からのエンドトキシンの除去を評価した。図１６は、エンドトキシンが、エンドトキシンフリー水（１ｕｇ  ｍｌ−１）へとスパイクされ、および、ポリミキシンＥでコーティングされたデバイス（つまり、コリスチン化デバイス）およびＰＥＧ化された二重渦巻流体デバイスを８０ｍｌ  ｍｉｎ−１で流されたことを示す。経時的に捕捉されたエンドトキシンが評価された。結果は、平均±ＳＤ、ｎ＝３としてプロットされた。エンドトキシンは、コリスチン化流体デバイスを流れる流体から迅速に補足され、図１６に示されるように、エンドトキシン捕捉効率は、単一パス操作（ｓｉｎｇｌｅ  ｐａｓｓ  ｏｐｅｒａｔｉｏｎ）で１００％に接近する。これに対して、エンドトキシンは、ＰＥＧ化デバイスを使用して有効に捕捉されず、多方向の流体デバイス中のエンドトキシン吸着におけるコリスチンの重大な必要性を実証する。
【００９３】
図２８は、図２２Ａに示される実施形態の組み立てられたデバイスの写真を示す。流路の長さ−２０６０ｍｍ（外壁）：ピッチ−３．８ｍｍ：曲率半径−１６．５ｍｍ（外壁の半径）：デバイスの直径−４４．５ｍｍ（ハウジングのＯＤ）：プレートの数−２０。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２１Ｃ】
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【図２１Ｄ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２５Ｃ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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