(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
腎臓または腎臓組織を灌流するよう構成された、臓器または組織を灌流するための装置であって、
他の状況では廃棄され得る腎臓または腎臓組織に生存性があるか否かに関する判断および／または情報を出力するよう構成された処理装置と、
前記腎臓または腎臓組織を灌流液で灌流するための灌流回路であって、パージ流路および再循環灌流液流路を備え、前記再循環灌流液流路が、腎臓または腎臓組織に灌流液を供給し該灌流液を循環するように構成された、灌流回路と、
前記灌流回路の１つまたは複数の流路に作動的に接続された複数のセンサと、を備えた装置において、
該複数のセンサは、少なくとも、
前記再循環灌流液流路内の第１のセンサと、
前記パージ流路内の第２のセンサと、を備え、
前記複数のセンサは、それぞれ、
認識分子に付着した固相担体であって、該認識分子は灌流液中の生存性指示標的因子に特異的に結合するように構成され、前記生存性指示標的因子は腎臓損傷分子−１（ＫＩＭ−１）である、固相担体と、
酵素的にグルコースに変換することができる物質と、
前記生存性指示標的因子の存在下で、前記物質のグルコースへの変換を触媒作用により促進することができる酵素と、
前記物質から生成されるグルコースを検出するように構成したグルコース測定器と、を備え、
前記物質は、スクロース、マルトース、トレハロース、デンプン、およびセルロースからなる群から選択され、
前記物質がスクロースを含む場合、前記酵素は、スクロースをグロコースに変換することができるインベルターゼ、スクロースをグルコースに変換することができるスクラーゼ、またはスクロースをグルコースに変換することができるスクラーゼ−イソマルターゼを含み、
前記物質がマルトースを含む場合、前記酵素は、マルトースをグルコースに変換することができるマルターゼを含み、
前記物質がトレハロースを含む場合、前記酵素は、トレハロースをグルコースに変換することができるトレハラーゼを含み、
前記物質がデンプンを含む場合、前記酵素は、デンプンをグルコースに変換することができるアミラーゼを含み、
前記物質がセルロースを含む場合、前記酵素は、セルロースをグルコースに変換することができるセルラーゼを含み、
前記腎臓損傷分子−１（ＫＩＭ−１）は、前記腎臓または腎臓組織の生存性指標であり、
前記処理装置は、他の状況では廃棄され得る前記腎臓または腎臓組織に生存性があるか否かを、検出されたグルコースの量に基づいて判定するように構成されている、
装置。
【請求項２】
前記固相担体がビーズまたは膜を備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記認識分子が、前記生存性指示標的因子に特異的に結合する核酸分子、タンパク質、ポリマー、または抗体を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記グルコース測定器より検出された前記グルコースの量に関する情報を、前記装置の少なくとも１つの表示画面および無線通信を介して外部装置に出力するよう構成された処理装置をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記グルコース測定器で検知されたグルコースの量とベースラインのグルコースレベルを比較し、前記灌流液中に存在する前記生存性指示標的因子の量を、前記ベースライングルコースレベルと検知されたグルコースの前記量の差に基づいて定量的に測定するよう構成された処理装置をさらに備える、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
腎臓または腎臓組織の生存性を判定する方法であって、
請求項１の装置を備える工程と、
前記腎臓または腎臓組織を含む前記灌流回路で循環される灌流液に前記複数のセンサのうち１つ以上のセンサを接触させる工程と、
腎臓損傷分子−１（ＫＩＭ−１）が前記灌流液中に存在する場合、前記固相担体から前記酵素を放出させる工程と、
前記放出された任意の酵素から前記固相担体を分離させる工程と、
前記放出された任意の酵素を、該酵素によってグルコースに変換することができる前記物質に接触させてグルコースを生成させる工程と、
前記物質から生成された前記グルコースのいずれかをグルコース測定器で検出する工程と、
検出されたグルコースに基づいて、前記腎臓または腎臓組織の生存性を判定する工程と、を備え、
生成されたグルコースの前記検出は、前記腎臓損傷分子−１（ＫＩＭ−１）が前記灌流液中に存在することを示し、生成されたグルコースの不在は、前記灌流液中に前記腎臓損傷分子−１（ＫＩＭ−１）が存在しないことを示す、方法。
【請求項７】
生成されたグルコースのレベルを定量化して、前記灌流液中の前記腎臓損傷分子−１（ＫＩＭ−１）の量を示す工程をさらに備える、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
生成されたグルコースの量をベースラインのグルコースレベルと比較し、前記灌流液中に存在する前記腎臓損傷分子−１（ＫＩＭ−１）の量を、前記ベースラインのグルコースレベルと検出されたグルコースの前記量の差に基づいて定量的に測定する工程をさらに備える、請求項６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連技術分野には、臓器または組織の生存性を維持および／または回復させ、ならびに診断、治療、保管、および／または搬送のために臓器または組織を保存することが可能な臓器・組織灌流装置が含まれる。便宜上、本明細書において用いられる「臓器」という用語は、特に指定しない限り、臓器および／または組織を意味すると理解されたい。
【背景技術】
【０００２】
臓器灌流装置は、研究、診断、治療、または移植に用いられるまで臓器が生存性を維持するように、人体の状態を模倣することを目的とする。臓器は、保管および／または幾度も施設間で搬送する必要がある。灌流の間、臓器を維持および回復させる目的は、虚血再灌流障害を抑制することにある。正常またはほぼ正常に機能する状態での保管期間を長くすることにより、ある程度の利益がもたらされる。例えば、臓器をより長距離搬送することができ、臓器の試験、治療および評価のための時間が長くなる。
【０００３】
特許文献１は、例えば、臓器の生存性の監視に関する灌流装置を開示しており、監視は、灌流した後に捕集した薬液における臓器抵抗（圧力／流量）および／またはｐＨ、ｐＯ２、ｐＣＯ２、ＬＤＨ、Ｔ／ＧＳＴ、Ｔプロテイン、乳酸塩、グルコース、塩基過剰レベルおよび／またはイオン化カルシウムレベルをはじめとする特定の因子を監視することにより行うものとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８，３２３，９５４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、医療目的で、毎年、何十万もの臓器が提供されている。しかし、それらの臓器のごく一部のみが最終的に生存性があり、診断、治療、保管および／または搬送に相応しいと主観的に判断される。したがって、他の状況では廃棄され得る臓器に生存性があるか否かを判定する装置または方法を提供し、ひいては診断、治療、保管および／または搬送に利用可能な数を増加させることが望ましい。臓器または組織が摘出されたら、臓器または組織に生存性があるか速やかに判断することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書では、臓器または組織の生存性の指標となるバイオマーカーなどの標的因子を検出し、グルコースの生成量を検知することによって標的因子を定量的に測定することができるグルコースセンサを備えた灌流装置を開示する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一実施形態による臓器潅流装置の回路図である。
【図２】図２Ａおよび図２Ｂは、認識分子Ａ、認識分子Ｂおよび標的因子間の相互作用に基づく、グルコースセンサを用いた標的因子（分析物）検出のメカニズム例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
代表的な実施態様によれば、潅流液中のバイオマーカーまたは標的因子を検知するために、装置を設ける。装置は、臓器または組織を潅流液で灌流するための灌流回路および該灌流回路に作動的に接続されたセンサを備え得る。センサは、標的因子の検出を可能にする認識分子を付着させた固相担体を備え得、その際、認識分子は、標的因子の存在下で標的因子に特異的に結合するが、他の因子には特異的に結合しない。センサはまた、酵素的にグルコースに転換することができる物質および触媒作用により物質のグルコースへの転換を促進することができる酵素を含み得る。ここで、酵素は直接または間接的に認識分子に付着させてもよく、標的因子の存在下で、その酵素により物質をグルコースに転換させることができる。センサはまた、物質から生成されるグルコースを検出するためのグルコース測定器を備え得る。装置は、センサにより検出されたグルコースの量および／または計算値に関する情報ならびに標的因子の量に関する他の情報を装置の少なくとも１つの表示画面および無線通信を介して外部装置に出力する処理装置を備え得る。好ましくは、標的因子は臓器または組織の生存性の指標物質である。臓器が腎臓である場合、標的因子は、例えば、近位尿細管上皮細胞に位置するタイプ１の膜通過構造糖タンパク質である腎臓損傷分子−１（ＫＩＭ−１）（Ｔ細胞免疫グロブリン・ムチン含有分子（ＴＩＭ−１）としても知られる）であってもよい。酵素は、ＫＩＭ−１ほど強く認識分子への結合を競合しないＫＩＭ−１類縁分子に付着させてもよい。あるいは、酵素は、認識分子に結合したＫＩＭ−１に結合する分子に付着させてもよい。生存性の指標物質は、腎臓ではＫＩＭ−１以外の別の物質である可能性があり、別の臓器では他の物質であってもよい。
【０００９】
固相担体の例として、ビーズまたは膜が挙げられる。認識分子は、標的因子に特異的に結合する核酸分子、タンパク質、ポリマー、または抗体を含み得る。酵素は、例えば、スクロースをグルコースに変換することができるインベルターゼ、スクラーゼもしくはスクラーゼ−イソマルターゼ、マルトースをグルコースに変換することができるマルターゼ、トレハロースをグルコースに変換することができるトレハラーゼ、デンプンをグルコースに変換することができるアミラーゼ、またはセルロースをグルコースに変換することができるセルラーゼであってもよい。好ましくは、酵素はインベルターゼである。センサは、複数のセンサを備えてもよく、該複数のセンサのうちの１つ以上または各センサがセンサに特異的な標的因子を検知するようしてもよい。複数のセンサのうちのセンサはそれぞれ同じ標的因子または異なる標的因子を検出し得る。グルコースを検出することにより標的因子を定量的に測定するセンサの例が、米国特許出願公開第２０１２／０３１５６２１号に開示されており、その全体は参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【００１０】
代表的な実施態様として、臓器または組織の生存性を判定する方法がある。このような方法では、潅流液回路で循環される潅流液にセンサを接触させる場合がある。センサは、潅流液中に存在し得る、生存性を示す標的因子（生存性指示標的因子）に特異的に結合する認識分子を付着させる固相担体を有し得る。実施形態において、この方法は、生存性指示標的因子が潅流液中に存在する場合、酵素を固相担体から放出させる工程と、固相担体を放出された酵素から分離させる工程と、放出された酵素を、酵素によってグルコースに変換することができる物質に接触させてグルコースを生成させる工程と、物質から生成されたグルコースをグルコース測定器で検出する工程と、検出されたグルコースに基づいて臓器または組織の生存性を判定する工程とを備え得る。他の代表的な実施態様は、生存性指示標的因子を認識分子に結合させることによって標的因子−認識分子複合体を生じさせる工程と、標的因子−認識分子複合体を第２の認識分子に接合させた酵素に接触させることにより標的因子−認識分子−酵素認識分子複合体を生じさせる工程と、酵素を、酵素によってグルコースに変換することができる物質と接触させてグルコースを生成させる工程と、物質から生成されたグルコースをグルコース測定器で検出する工程と、生成されたグルコースに基づいて臓器または組織の生存性を判定する工程とを含み得る。生成されたグルコースの検出は、生存性指示標的因子が潅流液中に存在することを示し得、生成されたグルコースの不在は、潅流液中に標的因子が存在しないことを示し得る。この方法は、標的因子、すなわち、潅流液中の標的因子の量を示す検出された、生成されたグルコースのレベルを定量化する工程を含み得る。この方法は、生成されたグルコースの量をベースラインのグルコースレベルと比較し、潅流液中に存在する生存性指示標的因子の量を、ベースラインのグルコースレベルと検出されたグルコースの量の差に基づいて定量的に測定する工程を備え得る。本発明と関連して用い得る灌流装置の例が米国特許第８，３２３，９５４号明細書に開示されており、その全体は参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【００１１】
図１は、臓器２０のための例示的な潅流装置１０の回路図である。臓器２０は、肝臓、腎臓、心臓、肺または腸であることが好ましいが、ヒトもしくは動物の、自然もしくは人工の、健康な、損傷した、もしくは罹患した臓器または組織であってもよい。この装置は、臓器を載置することができる水盤３０のような臓器支持体を備える。水盤３０は、臓器２０が装置１０内にある場合に臓器２０を載置するクレードルを保持し得る。水盤３０は、粗大粒子フィルタとして機能することができる第１のフィルタ３３を備え得る。水盤３０および／またはクレードルは、潅流液槽が臓器２０の周囲に形成されるよう構成することが好ましい。水盤３０または装置１０はまた、クレードル内またはその近辺に配置されるかまたは焦点を合わせた温度センサ４０を備え得る。水盤３０または装置１０は、故障が発生した場合に冗長性をもたらし、かつ／あるいは複数の位置での温度測定を可能にする、複数の温度センサ４０を備え得る。好ましくは、温度センサ４０は赤外線温度センサである。臓器２０がクレードルに載置される際、好ましくは臓器２０の温度と相関し得る潅流液の温度測定を可能とする温度センサ４０の有用性および正確性を向上させるために、温度センサ４０は臓器２０のできるだけ近くに実用的に配置することが好ましい。これに代えてまたはこれに加え、温度センサ４０を用いて臓器２０の温度を直接測定してもよい。
【００１２】
水盤３０は、氷、氷水、または塩水などの冷却材料を収容し得る断熱冷却剤容器５０の凹部内に配置することが好ましい。冷却材容器５０は、恒久的にまたは取り外し可能に装置１０に取り付けてもよく、または装置１０と一体のモノリシックな部分としてもよい。こうして、図示した実施形態における使用では、臓器２０を、冷却材容器５０内に配置された水盤３０内に配置されたクレードル内に配置する。冷却材容器５０、水盤３０およびクレードルの構成は、冷却材容器５０の内容物が臓器２０またはクレードルに接触することなく臓器２０の冷却を可能にする構成であることが好ましい。本明細書では、冷却材容器５０は、氷または氷水を収容するものとして説明されるが、適当な冷却媒体を用いることができる。氷または氷水は、氷の調達の容易性から好ましい場合があるが、当業者であれば、（熱電冷却器または冷媒ループなどの）能動冷却媒体または氷や氷水に類似する受動冷却媒体、またはそれらの組合せであってもよい適当な冷却媒体を利用し得ることを理解するであろう。冷却材容器５０内に収納することができる氷または他の冷却媒体の量は、臓器２０が装置１０内にある間に行われる冷却の最大時間に基づいて決定すべきである。
【００１３】
クレードルは、臓器２０を決まった場所で確実に拘束するよう構成された構成要素を備え得る。このような構成要素としては、例えば、クレードルに固定された、ユーザが選択可能なネットが挙げられる。ユーザが選択可能なネットは、臓器２０が処置されるかまたは移動される間、臓器２０を決まった場所に維持する。例えば、臓器は、水盤または灌流装置内に収納される前に（例えば、血管系の調整およびカニューレの装着など）処置される間、クレードル上のネットによって決まった位置に保持し得る。同様に、臓器２０をクレードルごと水盤３０内に移動する際、水盤３０を冷却材容器５０内に移動する際、および装置１０自体を搬送の間移動させる際に、臓器を決まった場所に保持し得る。
【００１４】
図１の例示的な灌流装置１０において、潅流液は、フィルタ３３を通過後、それぞれ以下に説明する、柔軟なまたは剛直な管などの適切な流体管７２、ポンプ８０、圧力センサ９０、第２のフィルタ３４、酸素供給部１００および気泡トラップ１１０を含む第１の流路７０に沿って流れる。流路１２０および１３０（以下に説明する）の一方または両方と組み合わせて、第１の流路７０は、潅流液を臓器２０に供給し、その後潅流液を再循環させる再循環潅流液流路をなし得る。
【００１５】
第１のフィルタ３３は、（第２のフィルタ３４に対して）相対的に粗いフィルタであることが好ましい。このような粗いフィルタを設けて、例えば臓器すなわちドナーから摘出された臓器の副産物であり得る大きな粒子が装置１０の流体通路に入って目詰まりを起こすことを防止し得る。第１のフィルタ３３は、水盤３０の一体部品であってもよく、または、第１のフィルタ３３は、水盤３０の下流の第１の流路７０内の別の場所に配置してもよい。例えば、第１のフィルタ３３はまた、水盤３０から独立した構成要素であってもよく、または流体管７２内に配置してもよい。
【００１６】
第１の流路７０はまた、ポンプ８０を備え得る。ポンプ８０は、臓器の灌流に関して適切な任意のポンプであってもよい。適切なポンプの例として、手動ポンプ、遠心分離ポンプおよびローラーポンプが挙げられる。ローラーポンプを備える場合、ローラーポンプは、単一の経路または流路を備えてもよく（この場合、１本のチューブのみがローラーで圧搾される）、あるいはローラーポンプは、複数の並行する経路または流路を備えてもよい（この場合、複数のチューブがローラーで圧搾される）。複数の場合、並行する経路または流路が備えられ、各ローラーにより脈動が同時に生じないように、ローラー同士を異なる位相で、すなわちずらして配置することが好ましい。これにより、ローラーポンプから出る流体の流れの脈動が単一のローラーの場合よりも相対的に軽減され得る。このような複数経路のローラーポンプによって、一定の流速または脈動が最小限の流速を達成し得、これは、流路内の他の構成要素および／または灌流する臓器の種類によっては有利となり得る。
【００１７】
流路７０は、圧力センサ９０を備えてもよい。圧力センサ９０は、ポンプの排出口で生じた圧力の監視および／または適切な制御装置４００を用いた制御に用いるために、ポンプ８０の排出口の先に配置することが好ましい。圧力センサ９０は、連続的または周期的な圧力の監視を可能とし得る。
【００１８】
流路７０は、潅流液への酸素供給を可能にするために、酸素供給膜または酸素供給体などの酸素供給部１００を備えてもよい。酸素は、装置１０から独立していてもよく、または装置１０と一体であってもよい酸素タンク、周囲の空気、酸素発生器または図１に示すように酸素濃縮器１０２によって供給し得る。例えば、酸素発生器または濃縮器１０２は、装置１０内に収容してもよく、あるいは、酸素発生器または濃縮器１０２は、酸素を装置に供給するために装置に接続される外部装置であってもよい。酸素は、任意の適切な手段によって発生させてもよく、その例として、（ゼオライトなどの）分子ふるいを用いた圧力変動吸着法によるもの、セラミック酸素発生器（固体酸素ポンプ）によるものまたは水の分解によるものが挙げられる。先に説明した各種の酸素発生器または濃縮器１０２は、装置１０から独立するかまたは装置１０と一体になるように構成してもよいが、装置によっては、一体となるかまたは独立するよう構成したほうが有利となる場合がある。例えば、電気化学酸素発生器は相対的に小型（水タンクを含めて約数立方インチ）となり得るため、一体形成に適している。一方、圧力変動吸着装置は、相対的に（吸着材料容器の寸法および圧縮機などの圧縮空気源の必要により）大型となり得るため、独立させるのに適している。
【００１９】
酸素発生器または濃縮器１０２は、酸素を実時間で発生させて潅流液に酸素供給をもたらすことが好ましいが、酸素消費に関する要件および酸素の発生に選択される技術によって、酸素を発生させて短期間または長期間保管してもよい。酸素発生器または濃縮器１０２は、潅流液の酸素供給の必要性および／または酸素の発生に用いられる装置の種類によって、連続的にまたは非連続的に酸素を発生させ得る。装置１０は、酸素発生器または濃縮器１０２の排出口から酸素供給部１００への配管または導管に含まれる残留酸素がある場合を除けば、酸素発生器または濃縮器１０２から発生した酸素のための酸素保管場所を有しないように構成される。換言すれと、装置１０は酸素保管のために特に構成された構造を一切備えないことが好ましい場合がある。装置１０は、微生物フィルタなどの器具を備えて無菌状態を確保するか、または酸素供給部に供給された酸素の汚染を防止してもよい。このような器具は酸素発生器または濃縮器１０２と酸素供給部１００の間に位置することが好ましいが、酸素発生器または濃縮器１０２の上流にあってもよく、あるいは両方の位置にあってもよい。好ましくは、酸素供給における無菌状態の確保または汚染の防止に用いられる任意の器具は、消耗部品である。当業者であれば理解するであろうが、酸素の無菌状態の確保または汚染の防止のための任意の適切な器具は、微生物フィルタの代わりに設けてもよい。
【００２０】
流路７０は、気泡トラップ１１０を備え得る。気泡トラップ１１０は、潅流液流に混入し得る気泡を分離し、このような気泡が下流へ進んで臓器２０に浸入することを防ぐことが好ましい。気泡トラップ１１０はまた、潅流液流の脈動を低減または除去するアキュムレータとしても機能し得る。気泡トラップ１１０は、最初からまたは気泡の蓄積を経て大量の気体を含み得、潅流液中の圧力変動が緩和または解消されるようにする。
【００２１】
気泡トラップ１１０は、始動時またはパージ処理中に気体をパージすることができる通気口を備えてもよい。通気口は、パージ流路１４０（以下に説明する）に接続するかまたはその一部であってもよい。通気口は、空気または他の気体が存在する場合それを潅流液路７０からパージし得るように、始動処理中は開いていることが好ましい。潅流液路７０から気体をパージすると、通気口は閉じることが好ましい場合がある。通気口は、手動で閉じてもよく、あるいは制御装置４００によって自動で閉じてもよい。
【００２２】
気泡トラップ１１０は、レベルセンサ１１２を備え得る。レベルセンサ１１２は、必要に応じてパージ処理中にパージの完了を判断するために用いてもよく、かつ／あるいは気泡が気泡トラップ１１０内に捕集された後に生じ得る、パージ処理を繰り返す必要がある場合を判断するために用いてもよい。また、レベルセンサ１１２および通気口の使用により、潅流液路内の脈動の様々な振幅および周波数を計算して気泡トラップのアキュムレータ機能を調整することができる。
【００２３】
気泡トラップ１１０は、灌流装置の所定の用途に必要な任意の数の排出口を備え得る。図１では、３つの異なる流路に接続する３つの排出口が図示されおり、この構造は肝臓の灌流に特に適切となり得る。肝臓を灌流する場合、３つの流路は、好ましくは肝臓の門脈に接続される門脈流路１２０と、肝臓の肝動脈に接続される肝臓流路１３０と、水盤３０に対する戻り流路（リターンパス）を構成するバイパス流路１４０とを有することが好ましい。図１に示す構成を、例えば肝臓流路１３０を除外することにより、腎臓の灌流に適合させることもできることが理解される。任意の流路に、灌流液に対する流体アクセスを可能とするポートが存在してもよい。このポートは、気泡トラップ１１０内に位置することが好ましい。このポートはルアー型のフィッテイング手段を備え、ユーザが分析のために灌流液のサンプルを少量抽出し得るようにしてもよい。このポートを用いて、ユーザは、水盤を開放することなく、物質を灌流液に投与し得る。図１は、単一の酸素供給部１００および単一の気泡トラップ１１０を示すが、当業者であれば、複数の酸素供給部１００および／または気泡トラップ１１０を設けてもよいことを理解するであろう。例えば、酸素供給部１００および気泡トラップ１１０を、門脈流路１２０および肝臓流路１３０のそれぞれに設けることができる。このような構成により、門脈流路１２０および肝臓流路１３０のそれぞれに異なるレベルの酸素供給を行うことが可能になる。酸素濃縮器または発生器１０２などの単一の酸素源が、門脈流路１２０と肝臓流路１３０の両方に酸素を供給してもよく、あるいは、個別の酸素濃縮器または発生器１０２を各流路に設けてもよい。単一の酸素濃縮器または発生器１０２が、両方の流路に酸素を供給する場合、開閉バルブなどの適切なバルブおよび／または圧力制御器によって、各流路に供給される酸素が異なるように制御し得る。
【００２４】
門脈流路１２０および肝臓流路１３０は必要に応じて、図１に示すように、バルブ１２２、１３２と、気泡センサ１２４、１３４と、流量センサ１２６、１３６と、流れ制御クランプ１２７、１３７と、圧力センサ１２８、１３８と、のような同様のまたは異なる構成要素を備え得る。各同様の構成要素は同様に機能し得、このような対の構成要素は必要に応じて、構造的および／または機能的に同一にして製造費を低減することができる。流量センサ１２６、１３６は管の周囲に配置した超音波センサとすることが好ましいが、任意の適切なセンサを用いてもよい。超音波センサが有利となり得る理由は、通常の使用ではこのようなセンサは灌流液に接触せず、したがって、無菌路内に存在しないためである。超音波センサのこのような実施態様は、使用後の交換および／または清浄を必要としない。
【００２５】
バルブ１２２および１３２は、管を圧迫して流れを減少させまたは遮断する機能を果たすピンチバルブとすることができるが、任意の適切なバルブを用いてもよい。ピンチバルブが有利となり得る理由は、通常の使用ではこれらのピンチバルブが灌流液に接触せず、したがって、使用後の交換および／または清浄を必要としないためである。
【００２６】
気泡センサ１２４および１３４は管の周囲に配置した超音波センサとすることが好ましいが、任意の適切なセンサを用いてもよい。ピンチバルブと同様に、超音波センサが有利な理由は、通常の使用ではこれらの超音波センサが灌流液に接触せず、したがって、使用後の交換および／または清浄を必要としないためである。あるいは、気泡を検出するために、超音波センサは管の外面と接触または隣接するように配置するかまたは管の外面の周囲に配置することができる。
【００２７】
流れ制御クランプ１２７および１３７は、門脈流路１２０および肝臓流路１３０の一方または双方における流速を微調整するのに用い得る。臓器は、気泡トラップ１１０から流出するとともに、肝臓の場合、門脈流路１２０と肝臓流路１３０の間で分割される流れの量を制御する自己制御を行うことが好ましい。このような自己制御された流れでは、圧力センサ１２８および１３８が過度の圧力を監視する。例えば門脈流路１２０および肝臓流路１３０の一方または双方において臓器に加えられた圧力が予め決定されたしきい値を超える場合、灌流装置１０は、ポンプ８０によりもたらされる流速を自動的に停止または低減させることによって、臓器に対する損傷を回避することができる。上述したことに加えてまたはそれに代えて、圧力センサ１２８および１３８を用いて、圧力が予め決定されたしきい値に近づいた際に、ユーザおよび／または適切なコントローラに対して警報信号を発生させてもよい。
【００２８】
灌流液は、門脈流路１２０および肝臓流路１３０の一方または双方から流出した後に、臓器を通って流れ、水盤３０に戻って臓器浴を形成する。
【００２９】
バイパス流路１４０は、バルブ１４２ならびに／または酸素センサ１４４およびｐＨセンサ１４６などのセンサを備え得る。好ましくは、バルブ１４２をピンチバルブとし、これをバルブ１２２および１３２と同様な構造としてもよいが、任意の適切なバルブをも用いてもよい。酸素センサ１４４およびｐＨセンサ１４６は、灌流液の状態の判断に用い得る。バイパス流路１４０は、パージ処理または始動処理中にのみ用いることが好ましいが、このバイパス流路を灌流中、好ましくは連続的に用いて、灌流液の特性を実時間で監視してもよい。
【００３０】
図１に示すように、グルコースセンサは、流路の１つまたは複数内に設けられるかまたはそれに接続されている。例えば、グルコースセンサ１５５は、第１の流路７０、門脈流路１２０、肝臓流路１３０、パージ流路１４０および／または気泡トラップ１１０のうち１つまたは複数の中に設けるか、それに接続させてもよい。グルコースセンサ１５５は、省略可能な酸素センサ１４４またはｐＨセンサ１４６に隣接するパージ流路１４０に沿って設けることが好ましい。図１には、１つのグルコースセンサ１５５のみが示されるが、複数のグルコースセンサ１５５を設けてもよいことが理解される。グルコースセンサ１５５はそれぞれ、同じ標的因子を検出するよう構成してもよく、あるいは、その１つもしくは複数またはそれぞれが異なる標的因子を検出してもよい。グルコースセンサ１５５により生成されたグルコースデータは、（１）装置に搭載された試験装置に備えられたソフトウェアにより分析するかまたは（２）グルコースデータを有線または無線で外部装置に送信した後に遠隔で分析してもよい。グルコースデータを用いて標的因子の濃度を測定してもよく、例えば、（１）特定の基準について分析するか、（２）ベースラインレベルと比較するか、または（３）標的因子の複数の測定値とともに分析して時間データに対する変化率を生成することができる。
【００３１】
グルコースセンサ１５５を用いて標的分析物／因子の標的の有無および必要に応じてグルコース測定器によってその量を検出し得る。グルコースセンサ１５５は、固相担体に付着された、標的因子に特異性を示す認識分子と、（例えば標的因子の存在下で）触媒作用により物質をグルコースに変換することができる酵素とを含む。固相担体は、グルコースに変換することができる物質である。酵素は、直接または間接的に認識分子に付着させることができる。
【００３２】
グルコース測定器は、サンプル中のおおよそのグルコース濃度を測定するための任意の医療装置とすることができる。個人用グルコース測定器（ＰＧＭ）などのグルコース測定器は、一般的にグルコースレベルをｍｇ／ｄｌまたはｍｍｏｌ／ｌで表示する。本発明は、特定の銘柄のグルコース測定器に限定されないが、例として、ＡＣＣＵ−ＣＨＥＫ（Ｒ）、ＯｎｅＴｏｕｃｈ（Ｒ）、Ｐｒｏｄｉｇｙ（Ｒ）、ＡＤＶＯＣＡＴＥ（Ｒ）、ＡｇａＭａｔｒｉｘ（Ｒ）、ＡＳＣＥＮＳＩＡ（Ｒ）、ＢＩＯＮＩＭＥ（Ｒ）、ＣＬＥＶＥＲＣＨＥＫ（Ｒ）、ＥａｓｙＧｌｕｃｏ（Ｒ）、ＦＲＥＥＳＴＹＬＥ（Ｒ）、ＭＡＸＩＭＡ（Ｒ）、ＭＥＤＩＳＥＮＳＥ（Ｒ）、ＰＲＥＳＴＩＧＥ（Ｒ）、ＴＲＵＥＢａｌａｎｃｅ（Ｒ）、ＴＲＵＥｔｅｓｔ（Ｒ）のグルコース測定器が挙げられる。
【００３３】
図２Ａおよび２Ｂは、グルコースセンサ１５５に用い得るメカニズムの概要を示す。図２Ａおよび２Ｂでは、認識分子Ａおよび認識分子Ｂが同じまたは異なる分子であってもよく、その両方が（本明細書において標的因子と称される）分析物に結合することができる。触媒作用により物質（酵素基質）のグルコースへの変換を促進することができる酵素は、分析物類縁体（すなわち、標的因子の類縁体、図２Ａ）または認識分子Ｂ（図２Ｂ）と接合して、酵素−分析物類縁体接合体（図２Ａ）または酵素−認識分子Ｂ接合体（図２Ｂ）がそれぞれ形成される。酵素基質は、酵素によって、触媒作用によりグルコースに変換することができ、生成されたグルコースは、グルコース測定器により定量化することができる。標的因子（分析物）は、認識分子Ａおよび認識分子Ｂにより認識可能な任意の物質とすることができる。
【００３４】
例えば、図２Ａは、放出（遊離）に基づく（競合法）アッセイを示す。最初に、酵素−分析物類縁体接合体は、酵素−分析物類縁体接合体と認識分子Ａの相互作用によって固相担体に結合する。標的因子を含むサンプルを固相担体に付着させる際、認識分子Ａとの結合における酵素−分析物類縁体接合体と標的因子の競合の結果、酵素−分析物類縁体接合体が放出される。放出された酵素−分析物類縁体接合体の濃度は、サンプル中の標的因子濃度と比例し得る。固相担体の除去後、溶液中に残存する酵素−分析物類縁体接合体は、触媒作用により酵素基質のグルコースへの変換を促進させることができる。グルコースは、グルコース測定器（センサ）で検出され、その測定値は、分析物の濃度に比例する。
【００３５】
例えば、図２Ｂは、結合に基づく（サンドイッチ法）アッセイを示す。最初に、認識分子Ａを固相担体に固定化する。標的因子（分析物）を含むかまたは含むと考えられるサンプルを固相担体に付着させる際、分析物は認識分子Ａと結合する。次に、酵素−認識分子Ｂ接合体を、認識分子Ａ上の分析物に添加して結合させ、サンドイッチ構造を形成する。結合した酵素−認識分子Ｂ接合体の量は、サンプル中の分析物の濃度に比例し得る。酵素基質（例えばスクロース）を固相担体に付着させた後、結合した酵素−認識分子Ｂ接合体は、酵素基質をグルコースに変換することができる。グルコースは、グルコース測定器で検出され、その測定値は、分析物の濃度に比例する。酵素は標的因子に結合し、標的因子は、認識分子ＡとＢを結合し得る。このようにして、より多くの標的因子の存在下で、より多くの酵素が固相担体に結合し、結合した酵素は、より多くの酵素基質をグルコースに変換することができ、グルコース測定器が示す値がより大きくなる。
【００３６】
様々な種類の認識分子、酵素、固相担体などおよびその様々な結合構成は、例えば米国特許出願公開第２０１２／０３１５６２１号に記載されており、その全体は参照により本明細書に組み込まれるものとする。
【００３７】
グルコースセンサ１５５は、対象となる任意の標的因子を検出するよう設計することができる。そのため、本発明により提供される方法および装置を用いて、米国特許出願公開第２０１２／０３１５６２１号に記載されるような具体例のように、対象となる任意の標的因子を検出することができる。標的因子の検出を可能とする適切な認識分子を選択することにより、特定の標的因子の検出に用いることができるセンサの開発が可能となる。臓器が腎臓である場合、標的因子はＫＩＭ−１であることが好ましいが、当業者であれば、本発明の方法を用いた本発明のセンサおよび装置により他の標的因子を検出することができることを理解するであろう。標的因子として用い得る様々な物質の例が、例えば米国特許出願公開第２０１２／０３１５６１８号に記載されており、その全体は参照により本明細書に組み込まれるものとする。認識分子は、例えば抗体（単クローナルまたは多クローナル）またはアプタマーを主成分とすることができる。抗体またはアプタマーは、標的因子に対し特異性を有する。これらは、抗体またはアプタマー生成の公知の方法で生成することができ、あるいはＯＥＭ製造業者から購入することができる。
【００３８】
臓器灌流装置１０はまた加速度計１５０を備え得る。この加速度計１５０は３軸加速度計とするのが好ましいが、複数の単軸加速度計を用いて同じ効果を得ることもできる。この加速度計１５０を用いて、灌流装置１０の状態を連続的または周期的に監視および／または記録し得る。監視では、過度の衝撃および灌流装置１０の姿勢を監視し得る。このような監視を実行することにより、灌流装置１０の誤用または不適切な可能性のある状態を検出し、記録することができる。
【００３９】
灌流装置１０は臓器２０以外の物件のための保管区画室を備えてもよい。例えば、灌流装置１０は、臓器２０に関する文書および／または図表を保管する資料区画室を備え得る。また、灌流装置１０は、１つ以上のサンプル区画室を備え得る。該サンプル区画室は、例えば、液体および／または固体の組織サンプルを保管するように構成し得る。当該サンプル区画室は、冷却剤容器５０の近辺に配置し、臓器２０に対し行われる冷却と類似するかまたは同じ冷却を行うようにすることが有利となり得る。
【００４０】
灌流装置１０は、１つ以上の不正開放防止閉鎖具を備え得る。この不正開放防止閉鎖具は、不正な時間におよび／または不正な場所でおよび／または不正者によって、装置１０が開放されたことを装置使用者に警告するために用い得る。不正開放防止閉鎖具は、臓器２０および／または装置１０を使用する前に付加的な試験またはスクリーニングなどを行うように、装置使用者に警告し得る。
【００４１】
臓器または組織を場所から場所へ運搬することができるように、臓器搬送装置は持ち運び可能であることが好ましく、１人または２人で運搬でき、自動車または小型飛行機に積載できるサイズである。灌流装置１０は、好ましくは、持ち運び可能に設計された、例えば、長さ４２インチ×幅１８インチ×高さ１４インチ未満のサイズで、実装システム一式（例えば、搬送装置、消耗部品、臓器、氷および３リットルの潅流液溶液）の重量を含んだ重さが９０ポンド未満の臓器搬送装置としてもよい。
【００４２】
本発明は、本発明のセンサおよび装置を用いて標的因子を検出する方法を提供する。一例において、この方法は、臓器または組織を灌流装置１０内の灌流液で灌流する工程と、灌流液中に存在し得る標的因子が固相担体上に固定化された認識分子に結合するのに十分な条件下で、１つまたは複数のグルコースセンサ１５５を灌流液に接触させる工程とを含む。本発明のグルコースセンサ１５５は、例えば、臓器または組織の生存性を判定するとともに、臓器または組織が診断、治療、保管および／または搬送に相応しいか否かを判定するために標的因子を検出する方法に用いることができる。この方法は、標的因子を定量化する工程をさらに含み得え、検出されたグルコースのレベルが存在する標的因子の量を示す。
【００４３】
本明細書では、好適な本発明の実施形態とともにいくつかの変形例を記載し、示した。本明細書で用いる用語、記載および図は、例示のためのみに供するものであり、限定を意図するものではない。当業者であれば、本発明の趣旨および範囲内で多くの変更が可能であることを理解するであろう。
【図１】
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【図２】
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