(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
血小板および白血球に対する親和性が外部からの刺激に応じて変化する高分子ゲルを表面に被覆した高分子多孔体または繊維集合体からなり、血小板と白血球の濾材への親和性の差を利用したことを特徴とする、血液または血液製剤から血小板あるいは白血球を分離するための材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、血液、血液製剤あるいは血球を含む液体より血小板あるいは白血球を分離する材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
血液、血液製剤あるいは血球を含む液体より血小板あるいは白血球を分離する方法としては、遠心分離法、フィルターによる濾過法がある。主に血小板を全血から分離・回収するために用いられる遠心分離法は、血液バッグ中の血液を遠心する方法と、血液成分分離装置による方法があり、バッグによる遠心はコストが安く、ドナーへの負担が少なく、機械トラブルが少ないなどのメリットがあるが、遠心分離、分離バッグへの移し変えの操作が煩雑で時間がかかるなどの欠点があった。
【０００３】
また、血液成分分離装置は操作が全自動になっており、採血者の操作は簡単になったが、装置のコストが高く、またドナーの拘束時間が長いなどの欠点があった。更に、遠心分離法に共通の欠点として、血球を比重の差のみで分けているため血球の選択性が低く、目的以外の血球の混入があった。
【０００４】
主に白血球を血液製剤から捕捉・回収するために用いられるフィルターによる濾過法については多くの特許が開示されているが（特公昭５８−５４１２５号、特公昭５８−５４１３０号、特公昭６１−３９０６０号、特公昭６３−２６０８９号など）、どの方法も濾材により白血球あるいはリンパ球を捕捉したのち血球を洗い出す方法であり、濾材と血球の相互作用を変えずにこのような操作を行うため血球の回収率、機能保持率が低く満足出来るものではなかった。
【０００５】
更に、これらの欠点を解決する方法として、外部からの刺激に応じて血球との親和性が変化する高分子ゲルに血球を吸着させ、外部刺激により血球とゲルの親和性を失わせて血球を回収する試みがあるが、ゲル単体では強度が弱く、また有効に利用出来る表面積が少ないといった欠点があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、煩雑な操作、コストの高い装置が不要で、目的以外の血球の混入がなく、ドナーへの負担が少なく、高い選択性で高回収率と機能保持率を確保した細胞分離用材料を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは以上のような点を鑑み、鋭意研究を重ねた結果、細胞に対する親和性が外部からの刺激に応じて変化する高分子ゲルを表面に被覆した高分子多孔体または繊維集合体を細胞分離用材料として用いることで上記課題を解決出来ることを見出した。
【０００８】
即ち、本発明は血液あるいは血液製剤より血小板あるいは白血球を選択的に捕捉・回収するフィルターに供する材料であって、基材として平均孔径が１〜６０μｍの高分子多孔体または繊維集合体を用い、該基材の表面に温度感応性、光感応性、電気感応性、などの性質を持った高分子ゲルを被覆し、血小板あるいは白血球との親和性をこれらのゲルの膨潤・収縮などによって変化させて、該血小板あるいは白血球を吸・脱着させるものである。
【０００９】
基材に用いる高分子多孔体としては、ポリウレタン、ポリフッ化ビニリデン、ポリサルホン又はポリエーテルサルホン、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルポリアミド、エチレンビニルアルコール、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルホルマール、ポリスチレンなどの連続気孔を有する多孔体を形成出来る材料であれば何を用いても構わない。
【００１０】
基材に繊維集合体を用いる場合は、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル系、ポリテトラフルオロエチレンなどの有機合成繊維、アセテートなどの半合成繊維、銅アンモニアレーヨンなどの再生人造繊維、ガラス繊維などの無機繊維、綿、絹糸、羊毛などの天然繊維を用いることが出来る。
【００１１】
基材の形態としては、多孔体からなる平膜、中空糸膜、などの膜状物、あるいは単に多孔体の塊状物、繊維の集合体、繊維を不織布、織布、編み物にしたものなどがあり、目的の血球を分離回収するのに適した形態であればどの様な形態でも構わないが、一般に白血球除去フィルターに用いられているような繊維カラム・繊維フィルター・多孔体フィルターが使いやすい。
【００１２】
該基材の表面に被覆する高分子ゲルは、以下のポリマーまたはコポリマーにより得られる。使用しうるポリマーは、これらの化合物に限定されるものではないが、温度感応性の場合、例えば、アクリルアミドまたは（メタ）アクリルアミド化合物、Ｎ−アクリル置換（メタ）アクリルアミド誘導体、Ｎ，Ｎ−ジアルキル置換（メタ）アクリルアミド誘導体、Ｎ−ヘテロ環状基置換（メタ）アクリルアミド誘導体、ビニルエーテル誘導体などの重合体または共重合体が用いられる。また、ポリメタクリル酸−ポリエチレングリコールの様にコンプレックス形成を利用することも出来る。
【００１３】
光感応性の場合は、例えば、アゾベンゼン基をもつポリヒドロキシエチルメタクリレートのように光異性化を起こす色素と含水ゲルを結合させたもの、トリフェニルメタンロイコハイドロオキシドのビニル誘導体とアクリルアミド系化合物の共重合体のように光イオン解離する感応基をもつイオンゲル、スピロベンゾピランを含むＮ−イソプロピルアクリルアミドゲルの様に疎水性相互作用が光変化するものなどが用いられる。
【００１４】
電気感応性の場合は、例えば、アクリルアミドゲルの一部を加水分解したものや、ポリメタクリル酸、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸−２−ヒドロキシエチル共重合体の様にイオン解離基を持たせたものなどが用いられる。
【００１５】
また、光イオン解離する感応基をもつイオンゲルの様に光と電気の両者に応答するようなゲルの場合、両方の刺激を利用することも出来る。
【００１６】
また、血球とゲルとの親和性を調節する場合や、高分子ゲルと基材多孔体または繊維集合体との相互作用を調節する必要がある場合は、高分子ゲルの性質を変えるために、上記以外のモノマー類との共重合、ポリマー同士のグラフトまたは共重合、あるいはポリマー、コポリマーの混合物を用いても良い。また、ポリマー本来の性質を損なわない範囲で架橋することも可能である。
【００１７】
これらのゲルの高分子多孔体または繊維集合体への被覆方法は、化学的な反応または物理的相互作用を単独または併用して用いることが出来る。化学的な反応により結合させる方法としては、例えば電子線照射、ガンマ線照射、紫外線照射、プラズマ処理、コロナ処理、あるいは基材とゲルが適当な反応性官能基を有する場合には、ラジカル反応、アニオン反応、カチオン反応等の一般に用いられる有機反応を用いることが出来る。物理的相互作用を利用する方法としては、例えば、ゲル単独または基材との相溶性が良いマトリックスを媒体として、コーティング、混練等の物理的吸着を用いる方法がある。
【００１８】
このようにして得られた細胞分離用材料は、基材の形態に応じて、平膜や中空糸膜などのモジュール、多孔体の塊状物、繊維の集合体を入れたカラム、不織布や織布あるいは編み物を収容したモジュールなどの容器に収容されて、細胞分離フィルターとして用いられる。容器の形態は、一般に白血球除去フィルターに用いられているような繊維カラム・繊維フィルター・多孔体フィルターが使いやすいが、目的の血球を分離回収するのに適した形態であればどの様な形態でも構わない。
【００１９】
該細胞分離フィルターは目的とする血球を含む血液の入口と出口をもつ。また、血液の入口と出口は同じものを兼ねても良い。また、分離回収する血球の出口を別に設けても良いし、生理食塩水などのリンス液を導入する口を設けても良い。更に、温度、光、電気、など細胞分離用材料の応答性に対応した信号を与える装置が該細胞分離フィルター近くに備わる。ここで、血液と接触する回路及び細胞分離フィルターは使い捨てが望ましいが、これらの信号を与える装置は細胞分離フィルターを支持するホルダー等と一体化することが装置を小型化するために望ましい。
【００２０】
この細胞分離フィルターを含む血球分離システムは、血液保存バッグ間に導入して、バッグからバッグへ血液を移す際に分離操作を行うことが出来る。白血球除去フィルターや、血漿分離装置などとも組み合わせて用いることも出来る。また、採血回路、抗凝固剤添加回路、血球保存バッグと組み合わせて血小板フェレーシスあるいは白血球フェレーシス用として用いることも出来る。
【００２１】
【作用】
本発明の作用を温度感応性ゲルを用いたフィルターで血小板を分離・回収する例で説明する。
【００２２】
フィルターに血小板を含む液体を導入する際は、Ｎ−プロピルアクリルアミドゲルが収縮状態の４０℃に保っておく。一般にゲルは収縮した状態では膨潤した状態に比べて疎水性であるため、血小板が濾材表面の該ゲルに吸着する。この場合、血小板がその機能を失う程には変形しない程度に吸着する様ゲルを調整しておく。処理すべき液体を全てフィルターで濾過した後、ゲルが膨潤するような３０℃に設定する。ゲルは膨潤することにより親水性となり、血小板との相互作用が弱まり血小板が溶離してくる。このとき必要であれば適当な溶離液をフィルターに導入しても良い。
【００２３】
この方法によればバッグを遠心する場合の様に、操作が煩雑で時間がかかることがなく、また、血液分離装置の様に大きくコストの高い装置を使うことがなく、純度の高い血小板を得ることが出来る。また、同様の方法で白血球を分離・回収することもでき、従来の濾材と白血球の親和性を変化させない方法と比べて高い純度と回収率を得ることが出来る。更に、血小板と白血球の濾材への親和性の差を用いれば、両者の親和性が高い状態、一方のみの親和性が高い状態、両者の親和性が低い状態という３段階の状態変化により、ひとつのフィルターで２種類の血球を分離・回収することも可能である。
【００２４】
【実施例】
厚さ７．２ｍｍ、平均孔径が３μｍのポリウレタン多孔質膜にＮ−プロピルアクリルアミド水溶液を含ませ、乾燥後、ガンマ線照射を行い水不溶性ゲルを生成させた。この膜を直径４７ｍｍの円に打ち抜いてフィルターホルダーにはさみ込み、フィルター出入り口に塩ビのチューブを接続した。フィルターを４０℃の恒温槽中に置いた状態で５０ｍｌのヒト保存血（ＣＰＤ入り）をローラーポンプで毎分０．６ｍｌの速度で送り込み、フィルターより出てきた血液を採取した。全ての血液が回収された後、フィルターを２５℃の恒温槽中に置き、今度は生理食塩水５０ｍｌを同じ速度で送り込み、フィルターより出てきた液を採取した。
【００２５】
濾過前のヒト保存血、濾過後のヒト保存血、フィルターを通ってきた生理食塩水中の血小板数はそれぞれ、２３万、２.２万、１８.６万（個／マイクロリットル）であった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、濾過・リンスおよび温度刺激調整という簡単な操作で、高い細胞分離・回収を行うことが出来た。