(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透析回路、血液回路及び透析器を備える透析デバイスであって、
前記透析デバイスは、高周波電磁場発生手段と静電直流電場発生手段とを備え、
両手段は、処理対象の血液が前記透析器を通過する際に前記高周波電磁場と前記静電直流電場に曝露できるように設計及び配置されており、
前記静電直流電場発生手段は、前記静電直流電場を間で発生させる少なくとも2つの導電体を備え、
前記2つの導電体は、前記透析器を挟んで互いに反対の側に配置され、
前記静電直流電場発生手段は、互いに反対の側に設置される3つ以上の導電体を備え、
前記互いに反対の側に設置される3つ以上の導電体は、前記透析器を通じて前記処理対象の血液が流れる方向に沿った軸周りに前記静電直流電場が回転できるように前記透析器周りに配置されている、透析デバイス。
【請求項２】
前記高周波電磁場発生手段及び前記静電直流電場発生手段は、前記高周波電磁場及び前記静電直流電場が完全に又は部分的に重複するように配置されている、請求項1に記載の透析デバイス。
【請求項３】
前記高周波電磁場発生手段と前記静電直流電場発生手段は、前記処理対象の血液が流れる方向に向かって前記高周波電磁場の下流に前記静電直流電場が位置するように配置されている、請求項1に記載の透析デバイス。
【請求項４】
前記静電直流電場発生手段は、前記透析器を通じて前記処理対象の血液が流れる方向とは実質的に並行にならないように前記静電直流電場を配置するように設計及び配置されている、請求項1から3のいずれかに記載の透析デバイス。
【請求項５】
前記静電直流電場の回転は、100kHzから100MHzの周波数によって変調させることができる、請求項1に記載の透析デバイス。
【請求項６】
前記静電直流電場の回転は、0.5MHzから50MHzの周波数によって変調させることができる、請求項5に記載の透析デバイス。
【請求項７】
前記静電直流電場の回転は、1MHzから25MHzの周波数によって変調させることができる、請求項5に記載の透析デバイス。
【請求項８】
前記静電直流電場の前記電場の強さは、≦5000V/mである、請求項1から7のいずれかに記載の透析デバイス。
【請求項９】
前記高周波電磁場発生手段は、高周波コイル、高周波電極及び/若しくは高周波コンデンサーからなる又はそれを備える、請求項1から8のいずれかに記載の透析デバイス。
【請求項１０】
前記透析デバイスは、前記静電直流電場のパラメーターを調節及び/又は制御することができる調節及び/又は制御ユニットを備える、請求項1から9のいずれかに記載の透析デバイス。
【請求項１１】
前記透析デバイスは、前記透析器を通る全流路の間又は前記流路の一部の間で前記処理対象の血液を前記高周波電磁場に曝露させることができるように設計されている、請求項1又は2に記載の透析デバイス。
【請求項１２】
前記透析デバイスは、前記透析器を通る全流路の間又は前記流路の一部の間で前記処理対象の血液を前記静電直流電場に曝露させることができるように設計されている、請求項1又は2に記載の透析デバイス。
【請求項１３】
前記高周波電磁場発生手段は、10MHzから500MHzの周波数にて設計されている、請求項1から12のいずれかに記載の透析デバイス。
【請求項１４】
前記高周波電磁場発生手段は、80MHzから170MHzの周波数にて設計されている、請求項1から12のいずれかに記載の透析デバイス。
【請求項１５】
前記高周波電磁場発生手段は、100MHzから120MHzの周波数にて設計されている、請求項1から12のいずれかに記載の透析デバイス。
【請求項１６】
前記高周波電磁場発生手段は、1から250V/mの電場の強さにて設計されている、請求項1から15のいずれかに記載の透析デバイス。
【請求項１７】
前記高周波電磁場発生手段及び/又は前記静電直流電場発生手段は、前記透析器の組み込み部品である、請求項1から16のいずれかに記載の透析デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
腎臓の一次機能は、尿と共に通常は除去される物質(所謂、尿毒症毒素)を排出することである。慢性腎不全を患っている患者の腎臓は、治療しない限りこの機能を果たすことができず、短時間で患者が中毒になったり死亡したりする。透析は、急性及び慢性疾患を軽減して適切なドナー臓器が利用できるまでの隙間を埋めるために利用される優れた機器である。透析は、濾過又は拡散によって物質を交換する原理に基づくものである。現在使われている膜は、単なる濾過及び/又は拡散膜として作用することから、規定の最大サイズまでの物質については、処理対象の血液からの除去が保証されている。しかしながら、現在使われる透析法では、一般的に、尿と共に通常除去される物質の一部がタンパク質に結合しているため尿毒症毒素の完全な分離が達成できない。これらは、とりわけ、低分子の芳香族物質である。一般的に、タンパク質に結合できる尿毒症毒素としては、例えば、フェニル酢酸、p-ヒドロキシ馬尿酸及び硫酸インドキシルが挙げられる。その結果、関連物質が患者の組織に蓄積し、急性及び慢性腎不全の続発症を引き起こす。その結果、慢性腎不全を患っている患者は、続発症(例えば、循環器疾患)を次第に発症し、死亡率が上昇する。
【０００２】
芳香族疎水性尿毒症毒素は、水への溶解度が低い。これによって、ほとんどの場合、これらの物質と血漿タンパク質との間で吸着作用が生じる。上記吸着作用は、様々な形の相互作用によって引き起こされる。これらには、とりわけ、水素結合、イオン結合及び双極子相互作用(ファンデルワールス力)が含まれる。尿によって通常除去される物質が血漿タンパク質(例えば、アルブミン)に結合する場合、それらの有効分子量は増加し得る。タンパク質に結合した尿毒症毒素の分子量は、使用する透析膜の排除限界を一般的に越えることから、透析の間、上記毒素の効果的な除去が妨げられる。
【０００３】
その結果、タンパク質に結合していない関連尿毒症毒素の一部だけが、透析によって分離することができる。タンパク質と結合した割合(最大で尿毒症毒素の総量の95%)は、殆ど変化しない状態にある。タンパク質に結合した尿毒症毒素とそうではないものとの間の質量作用の法則に従う平衡に起因して、透析直後の慢性腎不全を患っている患者の血漿においては、再び、タンパク質に結合していない尿毒症毒素の初期濃度に実質的に達する。タンパク質に結合していない尿毒症毒素によって病態生理学的及び疾患化学的作用が特に引き起こされるため、上記平衡が再度確立されるという事実によって患者にとって致命的なプロセスが開始される。この悪循環は、慢性腎不全に関する数多くの病理学的症状の根本原因である。今日まで、透析中に処理対象の血液からタンパク質-結合尿毒症毒素も効果的に除去できる従来法は、存在していない。
【０００４】
本発明の目的は、上述の先行技術の少なくとも一つの欠点を低減又は回避することである。特に、透析患者の血液からタンパク質に結合した尿毒症毒素を効果的に除去する手段及び方法を提供することが、本発明の目的である。
【０００５】
この目的は、物質の交換、特に血液透析又は血液濾過のために透析器を用いる透析法に高周波電磁場及び静電直流電場を用いることによって達成される。
【０００６】
本発明は、尿毒症毒素と血漿タンパクとの間の結合が、一般的に、「真の」化学結合(共有結合)でなく、可逆的結合であるという発見に基づくものである。これらの結合は、関連分子の帯電特性及びそれらの間の相互作用に実質的に基づくものである。上記結合の強さ又は上記相互作用の強度は、高周波電磁場を印加することによって低下できることが分かった。高周波電磁場を透析中に使用する場合、タンパク質-結合尿毒症毒素の割合を非常に低下させることができる。日常的な臨床診療の透析の場面において、高周波電磁場の使用を追加することは、タンパク質-結合状態から解放されたタンパク質結合尿毒症毒素のパーセンテージを増加させるのに役立つ。その結果、関連尿毒症毒素を、より大きな程度に、そして、より効果的に透析することができる。タンパク質-結合状態から解放された尿毒症毒素は、主に、正又は負の電荷を有する。静止又は回転静電直流電場の導入は、タンパク質-結合状態から解放された尿毒症毒素が透析器中を透析膜の方向に循環することができることを意味する。従って、透析中のこれらの尿毒症毒素に関連して拡散圧が増加し、タンパク質-結合状態から解放された尿毒症毒素が、処理対象の血液からより効果的に除去される。従って、本発明の溶液において、尿毒症毒素は、初めに、高周波電磁場の作用によってそのタンパク質結合状態から解放され、既に解放された尿毒症毒素は、透析膜の方向に静電直流電場の作用で循環することから、処理対象の血液から次第に除去される。その結果、処理対象の血液からのタンパク質結合尿毒症毒素の除去が向上する。
【０００７】
本発明は、特に透析デバイスに関する。透析デバイスは、一般的に、透析回路と、血液回路と、血液回路における処理対象の血液と透析回路における透析液との間で物質を交換する透析器を備える。本発明による透析デバイスは、高周波電磁場発生手段と静電直流電場発生手段を備えるという点に特徴を有し、両手段は、処理対象の血液が透析器を通過する際に高周波電磁場及び静電直流電場に曝露できるように設計及び配置されている。
【０００８】
本発明による透析デバイスは、透析回路を備えている。透析流体として使用される透析液は、透析回路を循環する。「透析回路」という用語は、透析流体が、処理対象の血液の方向とは反対の方向に向かって、上記血液とは反対の透析膜側で透析器を通過するように、例えばポンプによって、透析液(初めは貯蔵部に入っている)が透析器を通じて移動できるパイプシステムを意味する。一旦透析液が透析器を通過すると、適当な場合は、他の容器に排出して回収することができる。あるいは、透析液は、再び透析器を通過するために、透析回路に戻すことができる。
【０００９】
本発明による透析デバイスは、血液回路を備えている。処理対象の血液は、血液回路を循環する。「血液回路」という用語は、処理対象の血液が、透析液の方向とは反対の方向に向かって、透析液とは反対の半透性透析膜側で透析器を通過するように、例えばポンプによって、処理対象の血液を患者から取得して透析器を通じて移動させることができるパイプシステムを意味する。一旦それが透析器を通過すると、処理した血液は患者に戻される。
【００１０】
透析器は、本発明による透析デバイスにおいて物質を交換するために用いる。上記透析器の目的は、処理対象の血液から可能な限り効果的に尿毒症毒素を除去することである。透析器において、処理対象の血液と、透析流体として用いられる液体(所謂、透析液)は、半透膜によって互いが分離されている。一般的に、上記透析液は、血液回路の血流とは逆の方向に向かって透析回路の透析器を通じて流れる。透析器の半透膜の一方の側における処理対象の血液と、他方の側における透析液との間の物質交換は、上記膜によって生じる。尿毒症毒素は、拡散又は対流によって膜を通じて輸送される。物質交換の選択性は、一方では膜の特性(例えば、孔サイズ)によって、他方では透析液の組成によって決まる。適切な透析器は、先行技術に記載されており、それらの使用は当業者に公知である。通常、毛細管現象を利用した透析器が用いられる。透析器は、好ましくは、10,000から25,000Da、14,000から17,000Daの範囲より選択されるサイズ排除限界の半透膜を有する。
【００１１】
処理対象の血液は、処理対象の血液が透析器を通過する時及び/又は処理対象の血液が透析器の半透膜と接触している間、高周波電磁場に曝露される。この目的のために、本発明による透析デバイスは、高周波電磁場発生手段を備える。
【００１２】
高周波電磁場発生手段は、処理対象の血液が透析器を通過する時及び/又は処理対象の血液が透析器の半透膜と接触している間、処理対象の血液を高周波電磁場に曝露することができるように設計及び配置することができる。この目的のために、高周波電磁場発生手段は、透析器の一部分、主要な部分又は全体に、処理対象の血液が流れる方向の軸に沿って高周波電磁場を直接曝露するように配置することができる。特に、高周波電磁場発生手段は、本発明による透析デバイスの透析器の外側に配置したり、透析器の組み込み部品として形成させたりすることができる。
【００１３】
好ましい変更形態において、高周波電磁場発生手段は、処理対象の血液が透析器に入ると直ぐに高周波電磁場に曝露されるように配置する。このアプローチは、血液が透析器を通過し始めると直ぐにタンパク質-結合状態から尿毒症毒素が解放され、その結果、透析器の全容量を物質と透析液との交換に利用できるという長所がある。処理対象の血液が高周波電磁場に曝露されつつ透析器と接触する場合、処理対象の血液は、透析器を通る全流路の間又は上記流路のほんの一部の間で高周波電磁場に曝露させることができる。透析器を通る流路のいくつかのポイントで処理対象の血液が高周波電磁場に曝露されるように高周波電磁場発生手段を透析デバイスに配置することも可能である。
【００１４】
本発明による透析デバイスにおいて、100kHzから1GHz、例えば、好ましくは10MHzから500MHz、特に好ましくは80MHzから170MHz、非常に好ましくは100MHzから120MHz、更により好ましくは110MHzから115MHz、最も好ましくは110MHzから113MHz、及び、110MHzから111MHzの周波数を有する高周波電磁場発生手段を用いることができる。発生させる高周波電磁場の周波数に関する別の好ましい範囲は、0.5MHzから100MHz、特に好ましくは1MHzから50MHz、非常に好ましくは1MHzから20MHzである。
【００１５】
時間が経過しても周波数が実質的に一定のままの高周波電磁場に処理対象の血液を曝露させるように手段を設計することができる。あるいは、高周波電磁場は、様々な周波数を有することができ、周波数及び/又は場の強さは、規則的又は不規則的に変化させることができる。ある具体例では、処理対象の血液は、開始時の周波数が比較的低く(例えば、1MHz)、所定の最大周波数に達するまで周波数が時間とともに増加する高周波電磁場(例えば、20MHz、又は、例えば、100MHzから170MHz)に曝露される。あるいは、処理対象の血液は、開始時の周波数が最も高く、所定の最小周波数に達するまで時間とともに減少する高周波電磁場に曝露させることもできる。様々な周波数を有する高周波電磁場発生手段の使用は、尿毒症毒素と血漿タンパク質との間の結合を断つ効果を向上させるのに役立つ。
【００１６】
尿毒症毒素と血漿タンパク質との間の結合を効果的に除去するために、関連した分子及び/又は全分子の原子を振動させることができるように高周波電磁場を処理対象の血液/血漿に所定の期間印加することは有利である。この目的で、処理対象の血液は、少なくとも1/10秒間、好ましくは少なくとも1/2秒間、特に好ましくは少なくとも1秒間、本発明による高周波電磁場に暴露させることができる。
【００１７】
可能な限り効果的に血漿タンパク質から尿毒症毒素を分離するために、本発明による透析デバイスにおいて規定の電場又は磁場の強さを有する高周波電磁場発生手段を配置することは有利である。従って、この手段は、≦250V/m、特に1から100V/m、好ましくは1から10V/mの電場の強さを有する高周波電磁場を発生させるために用いられることが好ましい。例えば、この手段は、≦100mTesla、好ましくは0.001から100mTesla、特に好ましくは0.01から10mTesla、特に0.01から2mTeslaの磁束密度を有する高周波電磁場を発生させるために用いることができる。特定の実施形態において、この手段は、約31mTeslaの磁束密度を有する高周波電磁場を発生させるために用いられる。
【００１８】
適切な高周波電磁場発生手段及び方法は、当業者に公知である(例えば、適切な場発生器)。本発明による透析デバイスは、高周波電磁場を発生させるために高周波コイル、高周波電極及び/又は高周波コンデンサーを備えることができる。
【００１９】
本発明による透析デバイスにおいて、処理対象の血液は、処理対象の血液が透析器を通過する時及び/又は処理対象の血液が透析器の半透膜と接触している間、高周波電磁場及び静電直流電場に暴露させることができる。この目的のために、本発明による透析デバイスは、静電直流電場発生手段を備える。
【００２０】
静電直流電場は、周期的に変化する交流場とは対照的に、時間が経過してもアライメントが一定の静電場である。静電直流電場は、例えば、導電体又はマグネトレジスターに直流を加えて発生させることができる。
【００２１】
静電直流電場発生手段は、処理対象の血液が透析器を通過する時及び/又はそれが透析器の半透膜と接触している間、処理対象の血液を静電直流電場に曝露させることができるように設計及び配置することができる。この目的のために、静電直流電場発生手段は、透析器の一部分、主要な部分又は全部に、処理対象の血液が流れる方向の軸に沿って静電直流電場を直接曝露するように配置することができる。特に、静電直流電場発生手段は、本発明による透析デバイスの透析器の外側に配置したり、透析器の組み込み部品として形成させたりすることができる。高周波電磁場発生手段と静電直流電場発生手段は、高周波電磁場と静電直流電場が完全に又は部分的に重複するように好ましくは配置される。あるいは、高周波電磁場発生手段と静電直流電場発生手段は、処理対象の血液が流れる方向に向かって高周波電磁場の下流に静電直流電場が位置するように配置することができる。特に、静電直流電場発生手段は、透析器を通じて処理対象の血液が流れる方向とは実質的に並行にならないように静電直流電場を配置するように設計及び配置することができる。静電直流電場発生手段は、処理対象の血液中の正又は負に荷電された尿毒症毒素が透析器の透析膜方向の静電直流電場によって循環するように透析器中に好ましくは配置される。
【００２２】
透析器を通る全流路又は上記流路の一部の間で処理対象の血液が静電直流電場に曝露されるように静電直流電場発生手段を透析デバイスに配置することが可能である。静電直流電場発生手段は、透析器を通る流路のいくつかのポイントで処理対象の血液が静電直流電場に曝露されるように透析デバイスに配置することも可能である。好ましい変更形態において、静電直流電場発生手段は、処理対象の血液が透析器に入ると直ぐに、そして、実質的に透析器を通る全流路の間で静電直流電場に曝露されるように配置される。このアプローチは、タンパク質結合状態から解放された正又は負に荷電した尿毒症毒素の除去を、透析器を通過する全長に沿って本質的に開始できることから、透析器の全容量を物質と透析液との交換に利用できるという長所がある。
【００２３】
タンパク質-結合状態から解放された帯電尿毒症毒素を可能な限り最も効果的に除去するために、本発明による透析デバイスに、所定の電場の強さを有する静電直流電場発生手段を配置することは有利である。従って、この手段は、≦5000V/m、特に≦1500V/m、好ましくは0.1から1500V/m、特に好ましくは1から1000V/mの電場の強さを有する静電直流電場を発生させるために用いられることが好ましい。本発明による透析デバイスの具体な実施形態において、この手段は、約250V/mの電場の強さを有する静電直流電場を発生させるために用いられる。
【００２４】
適切な静電直流電場発生手段及び方法は、当業者に公知である(例えば、適切な場発生器)。静電直流電場を発生させるために、本発明による透析デバイスは、例えば、静電直流電場を間で発生させる少なくとも2つの導電体又はマグネトレジスターを備えることができ、少なくとも2つの導電体又はマグネトレジスターは、透析器を挟んで互いに反対の側に配置される。静電直流電場発生手段は、互いに反対の側に設置される3つ以上の導電体を備えることもでき、この導電体は、透析器を通じて処理対象の血液が流れる方向に沿った軸周りに静電直流電場が回転できるように透析器周りに好ましくは配置される。この場合、静電直流電場は、静的に作動させるだけでなく、必要に応じて回転するように作動させることができる。従って、選択される回転速度は、高周波電磁場の周波数よりも遅い。静電直流電場の回転は、好ましくは100kHzから100MHzの周波数、特に好ましくは0.5MHzから50MHzの周波数、特に非常に好ましくは1MHzから25MHzの周波数、特に好ましくは1MHzから6MHzの周波数及び/又は9MHzから13MHzの周波数を有する。
【００２５】
あるいは、静電直流電場の回転は、1Hzから100kHzの周波数、特に好ましくは20Hzから65kHzの周波数に変調させることができる。静電直流電場の回転は、特に好ましくは1kHzから100kHzの周波数、特に非常に好ましくは20kHzから65kHzの周波数によって変調させることができる。本発明による透析デバイスの具体的な実施形態において、静電直流電場の回転は、1Hzから100Hzの周波数、好ましくは20Hzから65Hzの周波数によって変調させることができる。静電直流電場の回転は、静的ヘルムホルツ二重層の形成を防止することができる。
【００２６】
加えて、本発明による透析デバイスは、調節及び/又は制御ユニットを備えることができる。この調節及び/又は制御ユニットは、高周波電磁場及び/又は静電直流電場のパラメーターを調節及び/又は制御する役割を果すように設計することができる。かかるパラメーターは、例えば、周波数、場の強さ、磁束密度及び/又は場の期間を含むことができる。この目的のために、調節及び/又は制御ユニットは、透析デバイスのユーザーが当該場のパラメーターを調節及び/又は制御をすることができる、インプットユニット、コンピューターユニット及び、適切である場合、記憶ユニットを備えることができる。好ましい実施形態において、調節及び/又は制御ユニットは、ユーザーがそれを用いて透析回路及び/又は血液回路のパラメーター(例えば、処理対象の血液及び/又は透析流体及び/又は透析液の流速)の調節及び/又は制御もできるように設計されている。
【００２７】
本発明は、実施例を参照しながらより詳細に以下で説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】図1は、本発明による透析デバイスの略図を示す。
【図２】図2は、高周波(HF)場の存在及び非存在下における濾液中の尿毒症毒素の含有量(相対的ピーク面積)を示す(OH-HPA = p-ヒドロキシ馬尿酸; PAA =フェニル酢酸; IDS =硫酸インドキシル)。
【図３】図3は、2つの構造的に同一のモジュールに関する、HF場の存在及び非存在下における濾液中のタンパク質濃度を示す(有意差なし)。
【図４】図4は、高周波電磁(HF)場の周波数に応じた残留物中のフェニル酢酸(PAA)の濃度を示す。
【図５】図5は、静電(H)場の回転数に応じた残留物中のフェニル酢酸(PAA)の濃度を示す。
【図６】図6は、高周波電磁(HF)場の場の強さに応じた残留中のフェニル酢酸(PAA)の濃度を示す。
【実施例】
【００２９】
実施例1:  本発明による透析デバイスの説明
図1は、本発明による透析デバイス1の略図を示している。これは、本発明の使用に適している。透析デバイス1は、透析回路2、血液回路5及び透析器4を備え、それらは、血液回路5内を循環して透析器4内で処理される血液と透析回路2内を循環する透析液とが、半透膜の互いに異なる側面において互いに隣接しながら反対方向に通過することができ、その結果、血液と透析液との間での物質交換が透析器4の半透膜を通過できるように相互に接続している。ポンプ6は、血液回路5を通じて規定の方向へ血液を輸送するために設置することができる。透析液ポンプ3は、透析回路を通じて規定の方向へ透析液を輸送するために設置することができる。透析器4は、例えば、サイズ排除限界が10,000Daから20,000Daにわたる半透膜を備える、毛細管現象を利用した透析器として設計することができる。一般的に、本発明による透析デバイス1は、公知の従来型透析技術を使用して組み立てることができ、全ての公知の透析デバイス又は透析装置を実質的に基礎とすることができる。加えて、透析器4は、高周波電磁場発生手段7及び静電直流電場発生手段9を備える。かかる手段7は、例えば、高周波コイル、高周波電極及び/又は高周波コンデンサーであってもよい。手段9は、例えば、透析器4を挟んで互いに反対の側に配置される導電体又はマグネトレジスターとして設計することができる。このことから、透析器4の透析膜は、2つの導電体又はレジスターの間に設置される。加えて、本発明による透析デバイス1は、調節及び/又は制御ユニット8を備えることができる。調節及び/又は制御ユニット8は、高周波電磁場発生手段7及び/又は静電直流電場発生手段9のパラメーターを調節及び/又は制御するのに役立つように手段7及び/又は手段9に接続される。かかるパラメーターは、例えば、電気周波数、電場の強さ、磁束密度及び/又は関連した場の期間を含むことができる。この目的のために、調節及び/又は制御ユニット8は、透析デバイス1のユーザーが高周波電磁場のパラメーター及び/又は静電直流電場のパラメーターを調節及び/又は制御することができるように、インプットユニット、コンピューター及び記憶ユニットを備えることができる。好ましい実施形態において、調節及び/又は制御ユニット8は、ユーザーがそれを用いて透析回路2及び/又は血液回路5のパラメーター(例えば、処理対象の血液及び/又は透析液の流速)の調節及び/又は制御もできるように設計されている。
【００３０】
実施例2  効果の証明
尿毒症毒素のタンパク質結合部分に対する高周波電磁場の効果は、一連のin vitro試験にて研究した。この目的のために、従来型の血液濾過毛細管で形成されたループをシリコーンによってシリンジバレルに埋め込むことによって透析モジュールを組み立てた。尿毒症毒素であるフェニル酢酸、p-ヒドロキシ馬尿酸及び硫酸インドキシルを含む含水アルブミン溶液を、当該モジュールに導入した。シリンジポンプを用いて、10分間、透析モジュールにてこの溶液を濾過した。次に、高周波電極(HF電極)11を使用して、高周波電磁場を溶液に誘導した。高周波電圧源によって1MHzから1MHzずつ10分間かけて20MHzまで増加させることによって電磁場を強めた。得られた濾液において、予め人工血漿に加えておいた尿毒症毒素であるフェニル酢酸、p-ヒドロキシ馬尿酸及び硫酸インドキシルの濃度を測定した。タンパク質と尿毒症毒素と間の結合に対するHF場の効果は、得られた濾液中の尿毒症毒素の濃度を比較することによって評価することができる。
【００３１】
得られた濾液中の尿毒症毒素の濃度の定量から、高周波電磁場は、タンパク質に結合した尿毒症毒素の濾過率を著しく増加させることが示された(図2)。高周波電磁場が透析膜に損傷を与えるかどうか調べるために、濾液中のタンパク質濃度をブラッドフォードタンパク質アッセイによって測定した。この結果から、高周波電磁場に曝露した透析モジュールにおいてタンパク質濃度の有意な変化が、そうでないものと比較して検出できないことが示されている(図3)。このデータに基づいて、目で見てわかる膜に対する損傷は無視することができる。
【００３２】
実施例3:  HF場に応じた効果の証明
更なる研究において、特に、約110-115MHzの周波数範囲がタンパク質に結合した尿毒症毒素を解放する効果的な周波数範囲であると決定できた。実験の段取りは、実施例2と類似しており、別の周波数範囲を、高周波電磁(HF)場に使用した。図4は、フェニル酢酸(PAA)の適切な解放と、その後の分離に使用する周波数の効果を示している。血漿に対する計測可能な加熱は、実験において観察されなかった。従って、ここで測定されたタンパク質結合毒素の分離は、熱の影響に基づくものではない。
【００３３】
以下に要約して示した周波数範囲がタンパク質に結合した尿毒症毒素を分離するのに特に適していることが示された。関連している周波数範囲は、最大分離効果が測定された範囲である。示していない周波数範囲においては、コントロールと比較して、分離の向上が部分的に測定されたが、これは以下に示す周波数範囲よりも低かった。
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【００３４】
実施例4:  H場の周波数に応じた効果の証明
実験の段取りは、実施例2のものと実質的に類似しており、HF場の代わりに、静電(H)場に関する選択周波数範囲を調べた。H場の範囲においてタンパク質-結合尿毒症毒素の解放及び分離の向上が測定できた。1-6MHzの範囲及び9-13MHzの範囲のH場が、特にタンパク質-結合状態からタンパク質に結合した尿毒症毒素を解放してその後の透析によってそれらを分離するのに適していることが図5から推測することができる(フェニル酢酸に対する効果を示している)。血漿に対する計測可能な加熱は、実験において観察されなかった。従って、ここで測定されたタンパク質結合毒素の分離は、熱の影響に基づくものではない。
【００３５】
実施例5:  場の強さの効果
使用するHF場の周波数に加えて、その場の強さも、得られる解放及び分離に関連する。場の強さが増加するにつれて、当該尿毒症毒素は、タンパク質-結合状態から次第に解放されてその後分離される。図6は、フェニル酢酸の例を用いて、残留物中のタンパク質に結合した尿毒症毒素内容物に対する場の強さの増加による効果を示している。血漿に対する計測可能な加熱は、実験において観察されなかった。血漿に対する計測可能な加熱は、実験において観察されなかった。
【００３６】
参照符号のリスト:
1  透析デバイス
2  透析回路
3  透析液ポンプ
4  透析器
5  血液回路
6  ポンプ
7  高周波電磁場発生手段
8  調節及び/又は制御ユニット
9  静電直流電場発生手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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