(57)【要約】      （修正有）【課題】血液または血漿のいずれかから、溶質、代謝産物、およびタンパク質を選択的に除去する方法の提供。【解決手段】第1の溶媒流内に被験者から得た血液または血漿を入れ、該第1の溶媒流は、第2の溶媒流とは電気泳動膜により隔てられており、上記2つの溶媒流の間に電位を負荷し、これにより、代謝性混入物は血液または血漿から膜を通過して第2の溶媒流内に移動す。一方、血液または血漿の細胞性および生体分子成分は実質的に第1のサンプル流に残るか、または膜に入った場合であっても第2の溶媒流への侵入を実質的に阻止され、場合によっては、周期的に該電位を止めて逆にし、膜内に侵入した血液または血漿の細胞性および生体分子成分が第1の溶媒流内へと逆向きに移動するようにする。以上により、第1の溶媒流中の血液または血漿から、所望の量の代謝性混入物が除去した後、第1の溶媒流中の処理済みの血液または血漿を被験者に戻す方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
代謝性混入物を除去する、またはその濃度を低減するための、被験者の血液もしくは血漿を処理する方法であって、
（ａ）  被験者から得た血液または血漿を第1の溶媒流内に入れ、該第1の溶媒流は第2の溶媒流と電気泳動膜により隔てられており、
（ｂ）  上記2つの溶媒流の間に電位を負荷し、これにより、代謝性混入物は血液または血漿から膜を通過して第2の溶媒流内に移動し、一方、血液もしくは血漿の細胞性および生体分子成分は実質的に第1のサンプル流内に残るか、または膜に侵入した場合であっても第2の溶媒流への侵入を実質的に阻止され、
（ｃ）  場合によっては、周期的に該電位を止めて逆にし、これにより、膜内に侵入した血液または血漿の細胞性および生体分子成分の全ては第1の溶媒流内へと逆向きに移動するが、第2の溶媒流内に入った全ての代謝性混入物は第1の溶媒流へは実質的に再侵入せず、
（ｄ）  第1の溶媒流中の血液または血漿から、所望の量の代謝性混入物が除去されるまで、ステップ（ｂ）、および利用する場合にはステップ（ｃ）を持続させ、そして、
（ｅ）  第1の溶媒流内の処理済みの血液または血漿を被験者に戻すこと、
を含む、上記方法。
【請求項２】
被験者が腎臓透析患者である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
血液または血漿が被験者と第1の溶媒流との間を再循環することを含む、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
電気泳動的または拡散的手段により代謝性混入物を除去または低減することを含む、請求項１〜３のいずれか1項に記載の方法。
【請求項５】
代謝性混入物が尿素、クレアチニン、尿酸、およびリン酸イオンからなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか1項に記載の方法。
【請求項６】
代謝性混入物がタンパク質である、請求項１〜４のいずれか1項に記載の方法。
【請求項７】
タンパク質がβ-2ミクログロブリンおよび自己抗体からなる群から選択される、請求項６記載の方法。
【請求項８】
電気泳動膜が代謝性混入物の見かけの分子量に近い分子量カットオフを有する、請求項１〜７のいずれか1項に記載の方法。
【請求項９】
電気泳動膜が3〜1000kDaの分子量カットオフを有する、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
適用する電位が血液もしくは血漿中に存在する細胞またはタンパク質に実質的に悪影響を及ぼさない、請求項１〜９のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１１】
適用する電位が100ボルト以下である、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
腎疾患患者の血液もしくは血漿から不要な代謝性混入物を除去する、またはその濃度を低減するための腎臓透析の方法であって、
（ａ）  患者の血液または血漿を血液透析し、
（ｂ）  血液透析した患者からの血液または血漿を第1の溶媒流内に入れ、該第1の溶媒流は第2の溶媒流とは電気泳動膜により隔てられており、
（ｃ）  上記2つの溶媒流の間に電位を負荷し、これにより、代謝性混入物は血液または血漿から膜を通過して第2の溶媒流内に移動し、一方、血液もしくは血漿の細胞性および生体分子成分は実質的に第1のサンプル流に残るか、または膜に侵入した場合であっても第2の溶媒流への侵入を実質的に阻止され、
（ｄ）  場合によっては、周期的に該電位を止めて逆にして、これにより、膜内に侵入した血液または血漿の細胞性および生体分子成分の全ては第1の溶媒流内へと逆向きに移動するが、この際、第2の溶媒流に侵入した全ての代謝性混入物は第1の溶媒流へ実質的に再侵入せず、
（ｅ）  第1の溶媒流中の血液または血漿から、所望の量の代謝性混入物が除去または低減されるまで、ステップ（c）、および利用する場合にはステップ（d）を持続させ、そして、
（ｆ）  第1の溶媒流中の処理済みの血液または血漿を患者に戻すこと、を含む、上記方法。
【請求項１３】
血液または血漿が腎疾患患者と第1の溶媒流との間を再循環することを含む、請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
電気泳動的または拡散的手段により代謝性混入物を除去または低減することを含む、請求項１２または１３に記載の方法。
【請求項１５】
代謝性混入物が尿素、クレアチニン、尿酸、およびリン酸イオンからなる群から選択される、請求項１２〜１４のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１６】
代謝性混入物がタンパク質である、請求項１２〜１４のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１７】
タンパク質がβ-2ミクログロブリンおよび自己抗体からなる群から選択される、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
電気泳動膜が代謝性混入物の見かけの分子量に近い分子量カットオフを有する、請求項１２〜１７のいずれか1項に記載の方法。
【請求項１９】
電気泳動膜が3〜1000kDaの分子量カットオフを有する、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
適用する電位が血液もしくは血漿中に存在する細胞またはタンパク質に実質的に悪影響を及ぼさない、請求項１２〜１９のいずれか1項に記載の方法。
【請求項２１】
適用する電位が100ボルト以下である、請求項２０記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不要な成分を除去、またはその濃度を低減するための血液もしくは血漿の処理または加工に適切な方法、特に、腎臓透析に適用可能な透析方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
健常者においては、腎臓は血液循環から過剰な水分、塩、および小さなタンパク質を除去する機能を果たしている。腎臓で除去される窒素性老廃物には、過剰な食餌性窒素の最終代謝産物である尿素、筋肉の活動の際に生成されるクレアチニン、およびヌクレオチド代謝の最終生成物である尿酸が含まれる。現在の腎臓透析技術は、平衡/拡散の原理および膜にかかる圧力に基づいて、慢性または急性腎不全を患っている患者の血流から窒素性老廃物、塩、および過剰な水分を除去する。このためには、2〜３時間の透析治療が週に3、4回必要である。用いられる透析膜の生体適合性が最適ではないこと、現在の透析技術ではリン酸などのある種の溶質の除去が不十分であること、およびβ-2ミクログロブリンなどの低分子量タンパク質をあまり除去できないことなど、現在の透析技術には大きな欠陥がある。GradiFlow技術またはその改良法を用いて、腎代償療法を目的として血液透析を行うことができ、これにより上述の従来の透析の欠陥に対して対処する。血液透析チャンバーに電位を負荷して、電荷を帯びた溶質（例えば、リン酸イオンおよびタンパク質）、ならびに電荷を帯びた窒素性老廃物および他の塩イオン（例えば、ナトリウム、カリウム、塩素など）の除去を促進することなどにより、上述の欠陥に対して対処することが可能である。GradiFlow技術の実証されたタンパク質分離能力は、特定のタンパク質を介して起こる疾患症状の治療を目的として血液または血漿循環から特定のタンパク質を除去するために適用できる。このような疾病状態の例としては、慢性関節リウマチおよび他の多くの自己抗体介在性の自己免疫疾患が挙げられ、これらは、自己抗体または他の疾患関連タンパク質を患者の血液循環から選択的に除去することにより治療可能である。
【０００３】
本発明者らは、血液または血漿のいずれかから、溶質、代謝産物、およびタンパク質を選択的に除去するのに使用できるGradiFlow技術（AU601040）に基づく装置を開発した。該装置は、現在の透析機器に付加するモジュールとして用いてもよく、または、従来の透析治療を適用した後に代謝産物およびタンパク質を除去するための特別な治療手段として、透析患者の血液をろ過するために用いる独立型の装置として使用することができる。
【０００４】
Gradiflowの主要な利点の一つは、その脱塩能力である。本発明のシステムでは、この脱塩能力は、2つの制御膜(restriction membranes)に挟まれたチャンバー内に所望の高分子を保持することにより達成される。Gradiflowは実質的に再構成できるので、成分混合物の透析が可能である。
【０００５】
全世界では、80万人が、腎臓がそのなすべき役割を果たさないという慢性腎不全を患っている。医学的に、透析は、腎不全による毒性老廃物を体内から排除する治療である。透析にはa）血液透析、および、b)腹膜透析という2種類のものがある。
【０００６】
血液透析は通常、透析センターで実施され、この処置には4時間の透析が週に3回必要である。このことは、明らかに患者の生活の質（QOL）を害し、また、患者の一般社会に対する生産性をも害する。現在の技術は、身体からの血液を、プラスティックの毛細管からなるフィルターへの別経路を通すことが必要である。血液は、老廃生成物が血液から拡散してその微細な毛細管からなる膜を通過する時に精製される。血液はその後、腕部から体内に戻される。このシステムの主要な利点は、患者の訓練が不要であることである。主要な欠点は、透析移植片の不全がよく起こることであり、処置のためにセンターへの届け出が必要なために患者の自由が一部侵害されるということである。
【０００７】
腹膜透析においては、自己の体内の膜をフィルターとして利用して毒物を除去するために体液を腹部に流入および流出させて腎臓の代わりとする。このシステムには、自宅で実施できることを含む大きな利点がいくつかある。しかしながら、この家庭内での使用は、注意を要する技術を必要とし、さらに腹膜炎および膜不全という不利な点がある。
【０００８】
Gradiflow技術
Gradiflowは、膜を横切るように電荷を与えるとポリアクリルアミド膜にかかるタンジェンシャルフローを利用する、高分子分離のための独特の分離用電気泳動技術である。Gradiflowシステムの一般的な設計は、自然条件に近い条件下でのタンパク質および他の高分子の精製を容易にする。その結果、より高い収量および優れた回収率が得られる。
【０００９】
本質的に、Gradiflow技術は、電荷および/または分子量により高分子の分離が可能な、特別な技術で作られたグリッドとガスケットからなるシステム内に装備した３つの膜からなるカートリッジに集約される。該システムはまた、濃縮および脱塩/透析が同時に実施可能である。該システムの多様な性質により、かかる技術を、他の多くの領域、特に腎不全様の状況における血液の透析のための治療に利用することが可能である。Gradiflow装置の構成は、利用が容易で、かつ、透析の質の高いという2つの性能を有する、単純で持ち運びが可能な装置の作製を可能にする。
【００１０】
本発明の開示
第１の一般的な態様では、本発明は、血液もしくは血漿から不要な溶質および高分子を除去するか、またはその濃度を低減させるための被験者からの血液もしくは血漿の加工におけるGradiflowの使用である。
【００１１】
好ましい実施形態では、Gradiflowを、現在の透析方法の代替として、または現在の腎臓透析の補助として腎臓透析に利用する。
【００１２】
第2の態様では、本発明は、代謝性混入物を除去、またはその濃度を低減するための被験者の血液または血漿の処理方法である。該方法は、
（ａ）  第1の溶媒流内に被験者からの血液または血漿を入れ、該第1の溶媒流は、第2の溶媒流とは電気泳動膜により隔てられており、
（ｂ）  上記2つの溶媒流の間に電位を負荷し、これにより、代謝性混入物は血液または血漿から膜を通過して第2の溶媒流内に移動し、一方、血液もしくは血漿の細胞性および生体分子成分は実質的に第1のサンプル流に残るか、または膜に侵入した場合であっても第2の溶媒流への侵入を実質的に阻止され、
（ｃ）  場合によっては、周期的に該電位を止めて逆にして、これにより、膜内に侵入した血液または血漿の細胞性および生体分子成分全ては第1の溶媒流内へと逆向きに移動するが、第2の溶媒流に侵入した代謝性混入物は全て第1の溶媒流に実質的に再侵入せず、
（ｄ）  第1の溶媒流中の血液または血漿から所望の量の代謝性混入物が除去されるまで、ステップ（ｂ）、および利用する場合にはステップ（ｃ）を持続させ、そして、
（ｅ）  第1の溶媒流中の処理済みの血液または血漿を被験者に戻すこと、
を含む。
【００１３】
好ましい実施形態では、被験者は腎臓透析患者である。
【００１４】
血液または血漿を、被験者と第1の溶媒流との間を再循環させることが好ましい。
【００１５】
本発明の第2の態様のさらに好ましい実施形態では、電気泳動膜は、代謝性混入物の見かけの分子量に近い分子量カットオフを有する。しかし、膜は、適用に応じて、あらゆる所望の分子量カットオフを有してよい。
【００１６】
好ましくは、代謝性混入物は、リン酸、尿素および尿酸などの窒素性老廃物、またはβ-2ミクログロブリンおよび自己抗体を含む他の不要なタンパク質を含む高分子である。
【００１７】
電気泳動膜は、約3〜1000kDaの範囲内の分子量カットオフを有することが好ましい。しかし、所望の処理方法に応じて他のサイズの膜を適用することも可能である。所望する構成または有用な構成において、多くの異なった膜を用いることも可能である。
【００１８】
該方法の際に適用される電位は、好ましくは、血液もしくは血漿中に存在する細胞またはタンパク質に実質的に悪影響を及ぼさないことが好ましい。約100ボルト以下の電位が適切であるということが分かっている。しかし、これ以外の電圧を用いることもできる。
【００１９】
第3の態様では、本発明は腎臓透析の方法である。該方法は、患者の血液または血漿を血液透析した後に、該患者の血液または血漿を本発明の第2の態様の方法に供することである。
【００２０】
従来の血液透析は、腎疾患患者の血液から特定の代謝性混入物を除去できないことがあり、そのために、これらの混入物が蓄積するが、本発明の第2の態様の方法を用いる第2の処理方法は、これらの混入物を選択的に除去できる可能性を有している。
【００２１】
好ましくは、該方法は、
（ａ）  患者の血液または血漿を血液透析し、
（ｂ）  血液透析した患者からの血液または血漿を第1の溶媒流内に入れ、該第1の溶媒流は、第2の溶媒流と電気泳動膜により隔てられており、
（ｃ）  上記2つの溶媒流の間に電位を負荷し、これにより、代謝性混入物は血液または血漿から膜を通過して第2の溶媒流内に移動するが、血液または血漿の細胞性および生体分子成分は実質的に第1のサンプル流に残るか、または、膜に侵入した場合は第2の溶媒流への侵入を実質的に阻止し、
（ｄ）  場合によっては、周期的に該電位を止めて逆にして、これにより、膜内に侵入した血液または血漿の細胞性および生体分子成分の全ては第1の溶媒流内へと逆向きに移動するが、第２の溶媒流に侵入した代謝性混入物はいずれも第1の溶媒流に実質的に再侵入せず、
（ｅ）  第1の溶媒流内の血液または血漿から、所望の量の代謝性混入物が除去または低減されるまで、ステップ（c）、および、利用する場合にはステップ（d）を持続させ、そして、
（ｆ）  第1の溶媒流内の処理済みの血液または血漿を患者に戻すこと、
を含む。
【００２２】
混入物は、リン酸またはβ-2ミクログロブリンまたは自己抗体などのタンパク質でありうる。しかし、他の不要な代謝性混入物をこの方法で除去することも可能である。
【００２３】
本明細書全文において、前後の文脈においてその他の意味を要求していない限り、「含む」「含有する」という語は、記載の要素、数値もしくはステップ、または1群の他の要素、数値もしくはステップを含むことを意味するが、他の要素、数値もしくはステップ、または1群の他の要素、数値もしくはステップを排除する意味ではないと解されるべきである。
【００２４】
本発明がより明確に理解されるように、添付した図面を参照として、好ましい形態を記載する。
【００２５】
発明の実施の形態
本発明の適用例
受動拡散による尿素の除去
水性溶液からの尿素除去の実施例
方法
1 mg/mLの尿素を食塩加リン酸バッファー液(PBS)中に溶解し、GradiFlow装置の上流に入れた。氷で4℃に冷却したPBSバッファーをバッファー流中で再循環した。上流および下流はポンプを用いて20mL/minでGradiFlow装置を通過させ、サンプルはその双方の流れから10分毎に採取した。この操作の間には電圧もしくは電流をかけなかった。時間毎に採取したサンプルについて尿素含量をアッセイした。
【００２６】
結果
図1のデータは上流(黒四角)および下流(斜線入り四角)の尿素濃度を示している。上流の尿素濃度は時間と共に減少し、一方下流の尿素濃度は増加した。この結果は受動拡散によって水性溶液から尿素が除去されうることを示している。
【００２７】
血漿からの尿素の除去
方法
未処理のヒト血漿、もしくは1mg/mLの尿素を添加したヒト血漿をGradiFlow装置の上流に入れた。氷で4℃に冷却したPBSバッファーをバッファー流中で再循環した。上流および下流はポンプを用いて20mL/minでGradiFlow装置を通過させ、サンプルはその双方の流れから10分毎に採取した。この操作の間には電圧もしくは電流をかけなかった。時間毎に採取したサンプルについて尿素含量をアッセイした。
【００２８】
結果
図2のデータは、この実験で未処理のヒト血漿を用いた場合の、上流 (黒菱形)および下流 (斜線入り菱形)の内因性尿素濃度を示している。サンプルに外因性の尿素を添加した場合の上流および下流の尿素濃度は赤四角およびピンクの三角でそれぞれ示している。水性溶液について上記で示したことと同様に、上流の尿素濃度は時間と共に減少し、一方下流の尿素濃度は増加した。この結果は受動拡散によって血漿から尿素を除去することができることを示している。
【００２９】
水性溶液からの尿素の除去に影響を及ぼす因子
方法
尿素を適切なバッファーに溶解し、GradiFlow装置のサンプル流中に入れ、GradiFlowのカートリッジは透析用の配置に設定した。循環バッファー流は尿素を溶解した溶液と調和するように選択した。尿素の初濃度、バッファーのpH、塩濃度、システムの温度、および負荷する電圧/電流は、各変数が尿素除去速度に及ぼす影響を測定するために系統的に変えた。尿素溶液はポンプで20mL/minでGradiFlow装置を通過させ、サンプルは通常は10分毎に採取した。時間毎に採取したサンプルについて尿素含量をアッセイした。
【００３０】
尿素除去に及ぼす電流の影響
1mg/mLの尿素をTrisホウ酸バッファーpH9.0に溶解し、上述のとおり、GradiFlowを通過させて処理した。0から1.5アンペアの電流をシステムに流したが、尿素除去速度に変化は見られず、このことは尿素除去速度が流す電流には影響されないことを示している。
【００３１】
尿素の動態の電圧依存性
1mg/mLの尿素をTrisホウ酸バッファーpH9.0に溶解し、透析の配置に設定したGradiFlowカートリッジのサンプル流中で循環させた。0から100ボルトの種々の電圧をGradiFlowシステムに負荷した。電圧を変えてもサンプル流からの尿素の除去速度に有意な変動はなかった。
【００３２】
尿素除去のpH依存性
1mg/mLの尿素を、GABA/酢酸バッファーpH3、Hepes/イミダゾールバッファーpH6.0、およびTris/ホウ酸バッファーpH9.0に溶解し、負荷電圧50VでGradiFlowを通過させて処理した。バッファーのpHが変化しても尿素除去速度には有意差は認められなかった。
【００３３】
尿素除去に及ぼすNaCl濃度の影響
1mg/mLの尿素を0から150mMのNaClを含有する20mMリン酸バッファーに溶解し、50kDaのカットオフ値の膜を用いて透析の配置で、GradiFlowを通過させて処理した。これらの実験では電圧はかけなかった。NaClの濃度を増加させてもGradiFlow機器中での尿素の拡散には影響がなかった。
【００３４】
水性溶液からの尿素の除去に及ぼす膜の孔径の影響
1mg/mLの尿素をPBSに溶解し、分子量カットオフ値が3から75kDaの膜を用いてGradiFlowで処理した。これらの実験中、10分毎にサンプルを採取し、これらによって描かれる曲線の傾斜によって尿素除去速度を求めた。図3は膜の分子量カットオフ値と水性溶液からの尿素除去速度との相関性を示している。
【００３５】
尿素の除去に及ぼす温度の影響
1mg/mLの尿素をPBSに溶解し、前述のとおりGradiFlow中で処理した。バッファーの温度を4から37℃の間に維持し、尿素の除去を測定した。図4は、バッファーの温度を高くすると尿素除去速度が増加することを示し、これは受動拡散現象と一致している。
【００３６】
尿素除去速度に及ぼす尿素濃度の影響
1から50mg/mLの濃度で、尿素をPBS中に溶解し、上述のとおりGradiFlowを通過させて処理した。尿素除去速度はタイムコース実験から決定し、1分間に除去された尿素のユニット数で計算した。図5は尿素濃度の増加につれて尿素除去速度が増加することを示し、これも受動拡散現象と一致している。
【００３７】
電気的に行うクレアチニンの除去
クレアチニンの移動の実施例
100μg/mLのクレアチニンをGABA/酢酸バッファーpH3に溶解し、3kDaの制限膜と50kDaの分離膜を備えたGradiFlow装置の上流に入れた。4℃に冷却したGABA/酢酸バッファーをバッファー流中で再循環させた。逆極性(reverse polarity)を利用してシステムに25Vの電圧をかけた。サンプルは上流および下流から5分毎に採取し、これらのサンプル中のクレアチニン濃度を測定した。得られた結果はクレアチニンが上流から急速に除去されたことを示している。下流のクレアチニン濃度の一過性の上昇は、クレアチニンが下流を経由して動くが3kDaの膜では保持されないことを示している。従ってクレアチニンは制限膜を通過してバッファー流中に動いたこととなる。
【００３８】
図6は、25VでクレアチニンがGradiFlow装置の上流から急速に除去されたことを示している。クレアチニンはGradiFlowの下流に入るが、3kDaの制限膜では保持されず、そのため下流の濃度もまた急速に減少した。
【００３９】
GradiFlowでのクレアチニン除去に影響する因子
方法
クレアチニンを適切なバッファーで溶解し、透析の配置に設定してGradiFlowカートリッジを備えたGradiFlow装置のサンプル流中に入れた。循環バッファー流はクレアチニンを溶解した溶液に調和するものを選択した。バッファーのpH、塩濃度、システムの温度、および負荷する電圧/電流は、各変数がクレアチニン除去速度に及ぼす影響を測定するために系統的に変えた。クレアチニン溶液はポンプで20mL/minでGradiFlow装置を通過させ、サンプルは通常は5分毎に採取した。時間毎に採取したサンプルについてクレアチニン含量をアッセイした。
【００４０】
クレアチニン除去に及ぼすpHの影響
100μg/mLのクレアチニンを3から9の様々な pHでバッファー中に溶解し、20Vの電圧を用いてGradiFlowを通過させて処理した。クレアチニンのpKは10.4で、このことはクレアチニンがpH10.4では電荷を持たず、そのpK値よりも低いpH条件では正に荷電していることを示している。クレアチニンの除去はpH3のときに最も急速で、バッファーのpHを9まで上げていくにつれて次第に遅くなることが観察された。
【００４１】
図7はクレアチニン除去がpHに依存することを示し、低いpH条件では水性溶液からクレアチニンがより急速に除去された。
【００４２】
クレアチニン除去に及ぼす電圧の影響
100μg/mLのクレアチニンをGABA/酢酸バッファーpH3に溶解し、上述のとおりGradiFlowで処理した。このシステムに0から100Vの電圧を負荷した。電圧を高くするとサンプル流からのクレアチニンの除去が加速された。
【００４３】
図8はGradiFlowシステムの電圧を上げるとサンプル流からのクレアチニンの除去が加速されることを示している。
【００４４】
クレアチニンの除去に及ぼすNaClの影響
100μg/mLのクレアチニンをNaClを0から150mMの濃度で含有するGABA/酢酸バッファーpH3に溶解した。NaClの添加はクレアチニン除去速度のわずかな増加をもたらし、このことは溶液中に他の荷電を持つ分子が存在するとクレアチニン除去に利用しうる電気的な力のレベルを減少させることを示唆している。
【００４５】
クレアチニン除去に及ぼす膜の分子量カットオフ値の影響
100μg/mLのクレアチニンをGABA/酢酸バッファーpH3に溶解し、上述のとおりGradiFlowで3から75kDaの種々の分子量カットオフ値を有する膜を用いて処理した。得られた結果は、クレアチニンの動態が膜の分子量カットオフ値の影響を受け、膜の孔径が大きくなるにつれてクレアチニン除去速度が次第に早くなった。
【００４６】
図9は膜の分子量カットオフ値が大きくなるとクレアチニン除去が次第に早く行われるようになることを示している。
【００４７】
クレアチニン除去速度に及ぼす温度の影響
100μg/mLのクレアチニンをGABA/酢酸バッファーに溶解し、上述のとおりGradiFlowで処理した。循環しているGABA/酢酸バッファーの温度を4から37℃の温度に維持してクレアチニン除去速度に及ぼす温度の影響を調べた。バッファーの温度の上昇につれてクレアチニン除去速度も増加することが観察された。
【００４８】
血漿からのクレアチニンの除去
正常ヒト血漿をクレアチニンが100μg/mL含まれるようにし、その血漿を10および20Vの電圧を用いてGradiFlowで処理した。図10はこれらの条件下でクレアチニンがヒト血漿からうまく除去されたことを示している。
【００４９】
電気的に行う尿酸の除去
尿酸除去のデモンストレーション
300μg/mLの尿酸をHepesイミダゾールバッファーpH7.26中に溶解し、GradiFlow機器の上流の中に入れた。4℃に冷却したHepesイミダゾールバッファーをGradiFlow装置のバッファー流中で再循環させた。用いた膜カートリッジには3kDaの制限膜および50kDAの分離膜を備えた。GradiFlow機器を15Vの電圧を用いて作動させた場合には尿酸は上流から除去されることが見出された。尿酸は一過性に下流に蓄積し、次いでそこからバッファー流中へと除去されることが見出された。
【００５０】
図11は尿酸が上流から急速に除去されて下流を通過してバッファー流に到達したことを示している。
【００５１】
尿酸の除去に影響を及ぼす因子
方法
尿酸を適切なバッファー中に溶解し、GradiFlow装置のサンプル流中に入れ、GradiFlowのカートリッジは透析用の配置とした。循環バッファー流は尿酸を溶解した溶液と調和するように選択した。膜の孔径、塩濃度、システムの温度、およびかける電圧/電流は、各変数が尿酸除去速度に及ぼす影響を測定するために系統的に変えた。尿酸溶液はポンプで20mL/minでGradiFlow装置を通過させ、サンプルは通常は5分毎に採取した。時間毎に採取したサンプルについて尿酸含量をアッセイした。
【００５２】
尿酸除去に及ぼす電圧の影響
300μg/mLの尿酸を含有するHepes/イミダゾールバッファーを0から100Vの電圧を用いてGradiFlowで処理した。電圧を上げるほど尿酸除去が早くなることが観察された。
【００５３】
図12は電圧の上昇がHepes/イミダゾールバッファーからの尿酸のより急速な除去をもたらすことを示している。
【００５４】
尿酸除去に及ぼす膜の孔径の影響
300μg/mLの尿酸を含有するHepes/イミダゾールバッファーを10Vの電圧を用いて上述のとおりGradiFlowで処理した。GradiFlowカートリッジに用いた膜の分子量カットオフ値は3から75kDaの間で変化させた。膜の分子量カットオフ値が大きくなるにつれて尿酸がGradiFlowサンプル流からより急速に除去されることが観察された。
【００５５】
図13はGradiFlow膜の分子量カットオフ値の増大がサンプル流からの尿酸のより急速な除去をもたらしたことを示している。
【００５６】
尿酸除去に及ぼすNaClの影響
300μg/mLの尿酸を含有するHepes/イミダゾールバッファーを25kDaのカットオフ値の膜を用い、10Vの電圧でGradiFlowで処理した。NaClはサンプル中およびバッファー流中に0から150mMの濃度で含有させた。バッファー流に添加するNaClの濃度を増加させると尿酸除去速度が次第に減少する。
【００５７】
図14はNaClの添加が用量依存性の尿酸除去速度の減少を起こしたことを示している。
【００５８】
尿酸除去速度に及ぼす温度の影響
300μg/mLの尿酸を含有するHepes/イミダゾールバッファーを25kDaの膜および10Vの電圧を用いて上述のとおりGradiFlowで処理した。再循環バッファーは4から37℃の温度に維持した。温度が上昇するにつれて尿酸除去速度の増加が認められた。
【００５９】
図15はバッファーの温度の上昇が尿酸のより早い除去をもたらしたことを示している。
【００６０】
血漿からの尿酸の除去
正常ヒト血漿を尿酸含量300μg/mLに調製し、この処理した血漿を25kDaの膜、PBSバッファー、および10から30Vの電圧を用いて前述のとおりGradiFlowで処理した。図16は尿酸がヒト血漿から容易に電圧依存的に除去されたことを示している。
【００６１】
電気的に行うリン酸イオンの除去
リン酸イオンが除去できないことは現在の腎透析の技術の重大な欠点の１つである。GradiFlowの水性溶液を急速に脱塩/透析する能力は、GradiFlow技術を血液から急速なリン酸イオン除去に適用しうることを示唆するものである。GradiFlowシステムは水性溶液および血漿の双方からリン酸イオンを急速に除去することが見出された。
【００６２】
水性溶液からのリン酸イオンの除去の実施例
100μg/mLのリン酸ナトリウムをHepes/イミダゾールバッファーに溶解し、GradiFlow装置の上流に入れた。Hepes/イミダゾールバッファーpH7.2をGradiFlow機器の下流およびバッファー流中に入れた。用いた膜カートリッジには3kDaの制限膜と10kDaの分離膜を装備した。0から50Vの電圧をかけ、時間の変化に対するリン酸イオン濃度の変化をモニターした。電圧を負荷するとリン酸イオンは上流を出て下流に入ることが見出された。下流のリン酸イオンの量も急速に減少し、このことはリン酸イオンが下流から出て再循環しているバッファー流中に入り、継続的に陽極側に移動することを示している。リン酸イオン除去速度も負荷した電圧に依存することが観察された。
【００６３】
図17はリン酸イオンが上流から下流を経由してバッファー流中に電圧依存的に移動することを示している。
【００６４】
血漿からのリン酸イオンの除去
未処理のヒト血漿、もしくは0.1mg/mLのリン酸塩を含有する血漿をGradiFlowで処理した。膜カートリッジは10kDaの制限膜および分離膜、Hepes/イミダゾールバッファーpH7.2、および50Vの電圧を用い、透析用の配置に設定した。血漿のサンプルを5分毎に採取し、リン酸イオン含量をアッセイした。図18に示した結果はヒト血漿からのリン酸イオンの急速な除去を示している。
【００６５】
血漿および全血からのタンパク質の除去
一般的タンパク質除去(ヒト血清アルブミン(HSA)を例として用いる)
患者の循環血液中から疾病に関連するタンパク質を排除する能力は、GradiFlowシステムの全血からタンパク質を除去する能力に依存している。アルブミンを本発明の処理を実際に示すための標的血液タンパク質として選択した。しかし実際には自己抗体(典型的にはIgGもしくはIgMのクラスのもの)のようなタンパク質が、全血もしくは血漿から除去する標的となろう。この現象を実際に示すために、全血をGradiFlow装置の上流で循環させ、PBSバッファーを下流およびバッファータンクの中に入れ、これを4℃もしくは室温に維持した。GradiFlowシステムに50もしくは100Vの電圧をかけた。下流のサンプルを採取し、4-20% ポリアクリルアミドゲル上でnative PAGEで分析した。図19は多量の血液をGradiFlowを通過させた後にアルブミン(血液中で最も豊富に存在するタンパク質)が容易に除去されること、ならびに除去されるタンパク質の量はGradiFlowシステムの温度および負荷する電圧に依存することを示している。
【００６６】
β2-ミクログロブリンの除去
β2-ミクログロブリンはMHCクラスI分子の正常な1構成成分であり、全ての有核細胞の表面に認められる。このタンパク質は感染などの免疫学的症状の出現の際には血液循環中にしばしば放出される。正常血漿は非常に低い濃度のβ2-ミクログロブリンを含んでおり、それは3μg/mLのオーダーである。腎透析を行っている患者ではこの濃度は上昇しているが、その第1の理由は透析を行っている際に起こる感染の頻度の増加のためであり、第2には従来の腎透析技術がこのタンパク質を除去する能力が低いためである。従来の腎置換療法がβ2-ミクログロブリンを除去できないことの結果として、腎透析患者の血液循環中ではこのタンパク質の濃度が上昇する。β2ミクログロブリンの蓄積による主たる結果は、腎透析患者の骨およびその他の組織中でのβ2-ミクログロブリンアミロイド原線維の出現であり、それは骨の構造および骨髄機能に影響を及ぼす。
【００６７】
本発明者らは、GradiFlowの正常ヒト血漿からβ2-ミクログロブリンを除去する能力について試験した。40mLの血漿をTris/ホウ酸バッファーpH9で1:1に希釈し、3kDaの制限膜および25kDaの分離膜を用いてGradiFlowで処理した。循環バッファーを4℃に維持しつつ、このシステムに負荷しうる最大電圧である250Vをかけた。下流の280nmの吸光度を30分毎に測定し、下流のβ2-ミクログロブリン含量は、1時間毎に採取したサンプルをELISAで測定した。このELISA法ではβ2-ミクログロブリンを特異的に検出するウサギ抗血清を用いた。図20は、低分子量のタンパク質は血漿から急速に除去され、β2-ミクログロブリンは下流に検出されることを示している。下流の総タンパク質(A280で示される)の漸減はおそらく非常に小さいタンパク質およびペプチドが3kDa制限膜を通過して徐々に電気泳動されるか、もしくは制限膜の底部にタンパク質が付着することに関連しているのであろう。
【００６８】
要約
尿素の除去は電圧、電流、pH、および塩濃度に無関係であることが示された。尿素の除去は温度、膜の分子量カットオフ値、および尿素の初濃度に依存することが示された。血漿からの尿素の除去を実際に示した。尿素は荷電されていない分子であるので、電場の変動に応じては動かず、むしろその動態はもっぱら受動拡散現象によっている。尿素は除去すべき主要な窒素性老廃物であるため、GradiFlowシステムが尿素を除去する能力は、GradiFlowの腎透析への適用に重要である。これはまたGradiFlowシステムにおける受動拡散現象を初めて実際に示したものであり、このことはGradiFlowが、荷電した分子を電気泳動によって同時に除去しつつ、荷電していない溶質を除去および/もしくは精製するために用いることができることを示している。
【００６９】
クレアチニンは血漿から除去されうることが示された荷電した窒素性老廃物であり、その除去速度は電圧、pH、塩濃度、温度、および膜の孔径に依存することが示されている。GradiFlowシステムが荷電した窒素性老廃物を急速に除去しうる能力は、腎透析におけるGradiFlowの能力に重要である。
【００７０】
尿酸は水性溶液および血漿から除去された。尿酸の除去は電圧、膜の孔径、温度、および塩濃度に依存することが示された。尿酸の除去は、血漿からの窒素性老廃物の急速な除去を可能とする電気的に行う透析の別の1例である。
【００７１】
血液および血漿からのリン酸イオンの除去はGradiFlow技術の腎透析分野への適用に重要である。現在の透析技術ではリン酸イオンを除去できないが、これは荷電した溶質を除去する電気的透析を用いたGradiFlow技術の変法によって容易に取り扱いうる分野である。本明細書で実際に示している荷電イオンを除去する一般原理は、例えばナトリウム、カリウム、塩素などの他の塩のイオンにも適用できると考えられる。過剰な濃度のこれらのイオンを除去することも電気的透析システムを用いてより急速に処理しうる。
【００７２】
GradiFlow技術の、タンパク質、特にアルブミンおよびβ2-ミクログロブリンを全血および血漿から除去する能力が実際に示されたことは、膜の分子量カットオフ値、電圧、およびバッファー溶液について適正な条件を用いれば、疾患関連のタンパク質を個々に血液もしくは血漿から治療目的で除去しうることを意味している。この可能性はこの原理を実際に示した2種類のタンパク質に限定されるべきではない。理論的には、どのようなタンパク質でも電場と膜選択性の特異的な組み合わせが特定できれば、治療目的で血液もしくは血漿から除去しうる。
【００７３】
結論
本明細書に示したデータから、GradiFlowシステムが窒素性老廃物、リン酸イオン、およびアルブミンおよびβ2-ミクログロブリンなどのタンパク質の、水性溶液、血漿、および血液からの除去に有用であることは明らかである。拡散と電気泳動の原理を単一のカートリッジシステム内で同時に用いることによって、血液もしくは血漿から老廃物もしくは望ましくない物質を除去することができることは有利である。例えば、他の老廃物が同じプロセス中で電荷に基づいて除去されうる一方で、尿素は潜在的拡散に基づいて除去されうる。基本的なGradiFlowシステムがこれらの機能を行うことができることは、GradiFlowシステムを循環血液もしくは血漿からタンパク質およびその他の荷電したもしくはしていない物質の選択的除去を必要とする腎透析および他の血液精製用途にGradiFlowシステムを適用しうる可能性を示している。塩、リン酸塩、窒素性老廃物、血液のpHを平衡化している過剰な水分の除去を含む腎置換療法の全ての要求を処理し、β2-ミクログロブリンを除去しうる完全な腎透析装置としても用いうるGradiFlow装置の改変型を作ることができる。あるいはまた、現在の腎透析システムの付加装置として機能するより単純な装置を作ることもでき、その機能は現在のシステムに欠けていること、すなわちリン酸塩およびβ2-ミクログロブリンを血液もしくは血漿のいずれかから除去することである。本発明はGradiFlowシステムがこれらの溶質およびタンパク質の全てを除去しうることを実際に示した。膜の化学的性質、透析液、電圧と電流の条件、カートリッジとチューブの材質、ポンプのデザインなどの適正な組み合わせはこのシステムを機能させるために不可欠である。
【００７４】
さらに、血液および/または血漿から個々のタンパク質を除去することができるので、例えば関節リウマチ、狼瘡、などの自己免疫性疾患に関連する自己抗体やその他の疾患の病因因子となりうる他のタンパク質といったタンパク質を選択的に除去するように設計したGradiFlowのバージョンを作ることが可能であろう。他のタンパク質もしくは血液夾雑物の例としては、敗血症ショックまたは脂質代謝障害の治療法として、血液または血漿からの細菌性エンドトキシンもしくは特定のリポタンパク質の除去が挙げられる。
【００７５】
広義に記述されている本発明の精神もしくは特許請求の範囲を逸脱することなく、特定の実施形態において示された本発明に、多数の変更および/または改変を行いうることは当業者であれば理解しうるであろう。本実施形態は、従って、全ての点において説明のためであって制限するものではないと考えられるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１は、PBS中の尿素のGradiFlowの上流から下流への除去を示す。
【図２】図２は、受動拡散による血漿から内因性および外因性の尿素の除去を示す。
【図３】図３は、尿素除去速度が膜の分子量カットオフに依存することを示す。
【図４】図４は、GradiFlow装置内の温度上昇により尿素除去速度が増加することを示す。
【図５】図５は、尿素除去速度を1分あたりに除去される尿素のmgで示し、該尿素除去速度がサンプル流内の尿素濃度に比例することを示す。
【図６】図６は、25VでGradiFlow装置の上流からクレアチニンが迅速に除去されることを示す。クレアチニンは、GradiFlow装置の下流に侵入したが、3kDaの制御膜では保持されず、下流側の濃度が迅速に減少した。
【図７】図７は、クレアチニンの除去はpH依存性であり、低pH条件下では、水溶液中からクレアチニンはより迅速に除去されることを示す。
【図８】図８は、GradiFlowシステムに負荷する電圧を上昇させると、サンプル流からのクレアチニンの除去が促進されたことを示す。
【図９】図９は、膜の分子量カットオフ値を大きくすると、より迅速にクレアチニンの除去が進行したことを示す。
【図１０】図１０は、10Vおよび20Vの電位を用いて血漿からクレアチニンが除去されたことを示す。
【図１１】図１１は、尿酸が上流から迅速に除去され下流を通過してバッファー流に到達したことを示す。
【図１２】図１２は、電圧を増大させるとHepes/イミダゾールバッファーから尿酸がより迅速に除去されたことを示す。
【図１３】図１３は、GradiFlowの膜の分子量カットオフを大きくすると、サンプル流から尿酸がより迅速に除去されたことを示す。
【図１４】図１４は、NaClの添加は、その量に依存して尿酸の除去速度を低下させることを示す。
【図１５】図１５は、バッファー温度を上げると、より迅速に尿酸が除去されることを示す。
【図１６】図１６は、尿酸が、ヒト血漿から電圧依存的に容易に除去されたことを示す。
【図１７】図１７は、電圧依存的に、リン酸が上流から下流を通過してバッファー流へと移動することが認められたことを示す。
【図１８】図１８は、50Vの電位を用いると、リン酸が迅速に血漿から除去されたことを示す。
【図１９】図１９は、GradiFlowシステムを用いて全血から除去されたタンパク質の未変性ポリアクリルアミドゲル電気泳動(native PAGE)分析を示す。レーン1と10は、分子量マーカーで、右側にkDaでマーカーのサイズを示している。レーン２は、希釈した血漿である。レーン３は、赤血球細胞溶解液であり、大部分がヘモグロビンである。レーン４は、4℃で50Vの電圧を負荷して10回GradiFlowを通過させた血液から除去されたアルブミンおよび他のより小さなタンパク質を示す。レーン５、およびレーン６は、4℃で100Vを用いて、それぞれ5回、および10回通過させた血液から除去されたタンパク質を示す。レーン7、８、および9は、室温でそれぞれ０、50、100Vを用いて、10回通過させた後の全血から除去されたタンパク質を示す。
【図２０】図２０は、血漿から除去されたタンパク質の蓄積を示す。三角印は、下流側でのA280(総タンパク質吸光度)を示す。四角印は、下流側のβ-2ミクログロブリンの相対量を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
2009056323.tif 000004
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2009056323.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
2009056323.tif 000015
【図１５】
2009056323.tif 000016
【図１６】
2009056323.tif 000017
【図１７】
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【図１８】
2009056323.tif 000019
【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成20年11月20日(2008.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択された化合物を少なくとも1種の血液成分から選択的に除去する方法であって、
（a）  少なくとも１種の電荷を帯びうる選択された化合物および少なくとも1種の血液成分を含み、該選択された化合物に純電荷を生じるように選択されたpHを有する第1の液流を、第1の選択膜に沿って流れるように設け、
（b）  第2の液流を、第1の選択膜により第1の液流から隔てられるように、第1の選択膜に沿って設け、
（c）  少なくとも１つの電圧を第1および第2の液流を横切るように負荷し、この電圧の負荷により、電荷を帯びた選択された化合物の少なくとも一部が第1の選択膜を通過して第2の液流内に移動し、一方、少なくとも1種の血液成分の少なくとも一部は第2の液流内に侵入することを阻止され、その際の電荷を帯びた選択された化合物の膜を通過する移動の実質的に全てが電圧によって開始し、そして、
（ｄ）  第1の液流が上記の少なくとも1種の血液成分を所望の純度で含有するようになるまで、ステップ(c)を持続させ、そして、第1の選択膜に進入した少なくとも1つの血液成分の少なくともいずれかが第1の液流に戻るように移動するが、第2の液流に進入した選択された化合物のいずれも実質的に第1の液流に再進入させることがないように、電圧を定期的に停止させ逆転させること、
を含む、上記方法。
【請求項２】
第2の選択膜により第1および第2の液流から選択される１つの液流から隔てられた第3の液流を設け、それと同時に第3の液流を横切るように電圧を負荷することにより、電荷を帯びた選択された化合物の少なくとも一部が第2の選択膜を通過して第3の液流内に移動することをさらに含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
第3の選択膜により第1および第2の液流のもう一方の液流から隔てられた第4の液流を設け、それと同時に第4の液流を横切るように電圧を負荷することにより、電荷を帯びた選択された化合物の少なくとも一部が第3の選択膜を通過して第4の液流内に移動することをさらに含む、請求項２記載の方法。
【請求項４】
さらに、第1の液流内に含有される電荷を帯びていない選択された化合物の少なくとも一部が選択膜を通過して第2の液流内に移動する、請求項１記載の方法。
【請求項５】
第1の液流内に、少なくとも1種の血液成分を入れることをさらに含む、請求項５記載の方法。
【請求項６】
選択された化合物が、尿素、クレアチニン、尿酸、リン酸イオン、β-2ミクログロブリン、自己抗体、他のタンパク質、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項４記載の方法。
【請求項７】
第1の選択膜が最低でも約3kDaの分子量カットオフを有する、請求項４記載の方法。
【請求項８】
上記ステップ(a)の前もしくは後に、またはステップ(a)と同時に、少なくとも1種の血液成分に、拡散血液透析、対流式血液透析、血液濾過、血液透析濾過、およびこれらの組み合わせからなる処理を施す、請求項１記載の方法。
【請求項９】
選択された化合物を少なくとも1種の血液成分から選択的に除去する方法であって、
（a）  少なくとも1種の電荷を帯びうる選択された化合物、1種の電荷を帯びていない選択された化合物、および少なくとも1種の血液成分を含み、電荷を帯びうる選択された化合物に純電荷を生じるように選択されたpHを有する第1の液流を、第1の選択膜に沿って流れるように設け、
（b）  第2の液流を、第1の選択膜により第1の液流から隔てられるように、第1の選択膜に沿って設け、
（c）  少なくとも１つの電圧を第1および第2の液流を横切るように負荷し、この電圧の負荷により、電荷を帯びた選択された化合物の少なくとも一部は第1の選択膜を通過して第2の液流内に移動し、一方、少なくとも1種の血液成分の少なくとも一部は第2の液流内に侵入することを阻止され、その際の電荷を帯びた選択された化合物の膜を通過する移動の実質的に全てが電圧によって開始し、第1の液流に含まれる電荷を帯びていない選択された化合物の少なくとも一部が選択膜を通過して第2の液流内に移動し、そして、
（d）  第1の液流が少なくとも1種の血液成分を所望の純度で含有するようになるまで、ステップ（ｃ）を持続させること、そして、第1の選択膜に進入した少なくとも1つの血液成分の少なくともいずれかが第1の液流に戻るように移動するが、第2の液流に進入した選択された化合物のいずれも実質的に第1の液流に再進入させることがないように、電圧を定期的に停止させ逆転させること、
を含む、上記方法。
【請求項１０】
第2の選択膜により第1および第2の液流から選択される１つの液流から隔てられた第3の液流を設け、それと同時に第3の液流を横切るように電圧を負荷することにより、電荷を帯びた選択された化合物の少なくとも一部が第2の選択膜を通過して第3の液流内に移動することをさらに含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
第3の選択膜により第1および第2の液流のもう一方の液流から隔てられた第4の液流を設け、それと同時に第4の液流を横切るように電圧を負荷することにより、電荷を帯びた選択された化合物の少なくとも一部が第3の選択膜を通過して第4の液流内に移動することをさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
第1の液流内に少なくとも1種の血液成分を入れることをさらに含む、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
選択された化合物が尿素、クレアチニン、尿酸、リン酸イオン、β-2ミクログロブリン、自己抗体、他のタンパク質、およびこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
第1の選択膜が最低でも約3kDaの分子量カットオフを有する、請求項９記載の方法。
【請求項１５】
上記ステップ(a)の前もしくは後に、またはステップ(a)と同時に、少なくとも1種の血液成分に、拡散血液透析、対流式血液透析、血液濾過、血液透析濾過、およびこれらの組み合わせからなる処理を施す、請求項９記載の方法。
【請求項１６】
選択された化合物を少なくとも1種の血液成分から選択的に除去する方法であって、
（a）  少なくとも1種の選択された化合物と少なくとも1種の血液成分を含み、選択されたpHを有する第1の液流を、第1の選択膜に沿って流れるように設け、
（b）  第2の液流を、第1の選択膜により第1の液流から隔てられるように、第1の選択膜に沿って設け、
（c）  少なくとも１つの電圧を第1および第2の液流を横切るように負荷し、この電圧の負荷により、少なくとも1種の血液成分の少なくとも一部が第1の選択膜を通過して第2の液流内に移動し、一方、選択された化合物の少なくとも一部は第2の液流内に侵入することを阻止され、その際の少なくとも1種の血液成分の膜を通過する移動の実質的に全てが電圧によって開始し、そして、
（d）  第2の液流が少なくとも1種の血液成分を所望の純度で含有するようになるまで、ステップ（c）を持続させ、そして、第1の選択膜に進入した少なくとも1つの血液成分の少なくともいずれかが第1の液流に戻るように移動するが、第2の液流に進入した選択された化合物のいずれも実質的に第1の液流に再進入させることがないように、電圧を定期的に停止させ逆転させること、
を含む、上記方法。
【請求項１７】
第2の選択膜により第1および第2の液流から選択される１つの液流から隔てられた第3の液流を設け、それと同時に第3の液流を横切るように電圧を負荷することにより、少なくとも1種の血液成分といずれかの選択された化合物のうちの少なくとも１つの少なくとも一部が第2の選択膜を通過して第3の液流内に移動することをさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
第3の選択膜により第1および第2の液流のもう一方の液流から隔てられた第4の液流を設け、それと同時に第4の液流を横切るように電圧を負荷することにより、少なくとも1種の血液成分と選択された化合物のうちの少なくとも１つの少なくとも一部が第3の選択膜を通過して第4の液流内に移動することをさらに含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
第1の液流内に少なくとも1種の血液成分を入れることをさらに含む、請求項１６記載の方法。
【請求項２０】
選択された化合物が尿素、クレアチニン、尿酸、リン酸イオン、β-2ミクログロブリン、自己抗体、および他のタンパク質、ならびにこれらの組み合わせからなる群より選択される、請求項１６記載の方法。
【請求項２１】
第1の選択膜が最低でも約3kDaの分子量カットオフを有する、請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
上記ステップ(a)の前もしくは後に、またはステップ(a)と同時に、少なくとも1種の血液成分に、拡散血液透析、対流式血液透析、血液濾過、血液透析濾過、およびこれらの組み合わせからなる処理を施す、請求項１６記載の方法。
【請求項２３】
選択された化合物を少なくとも1種の血液成分から選択的に除去する方法であって、
（a）  少なくとも1種の選択された化合物および少なくとも1種の血液成分を含み、選択されたpHを有する第1の液流を、第1の選択膜に沿って流れるように設け、
（b）  第2の液流を、第1の選択膜により第1の液流から隔てられるように、第1の選択膜に沿って設け、
（c）  電荷を帯びた選択された化合物の少なくとも一部は第1の選択膜を通過して第2の液流内へ移動し、一方、少なくとも1種の血液成分の少なくとも一部は第2の液流内に侵入することを阻止され、その際の電荷を帯びた選択された化合物の膜を通過する移動は、第1および第2の液流を横切る電圧の負荷、第1の液流の選択されたpH、第1および第2の液流のうち少なくとも一方における塩濃度、第1の液流内の少なくとも1種の血液成分の濃度、第1および第2の液流のうち少なくとも一方における選択された化合物の濃度、第1および第2の液流のうち少なくとも一方の温度、および事前に選択しておいた選択膜のポアサイズのうちの少なくとも１つによって促進され、そして、
（d）  第1の液流が少なくとも1種の血液成分を所望の純度で含有するようになるまで、ステップ（c）を持続させ、そして、第1の選択膜に進入した少なくとも1つの血液成分の少なくともいずれかが第1の液流に逆向きに移動するが、第2の液流に進入した選択された化合物のいずれも実質的に第1の液流に再進入させることがないように、電圧を定期的に停止させ逆転させること、
を含む、上記方法。
【請求項２４】
選択された化合物を少なくとも1種の血液成分から選択的に除去する方法であって、
（a）  少なくとも1種の選択された化合物および少なくとも1種の血液成分を含み、選択されたpHを有する第1の液流を、第1の選択膜に沿って流れるように設け、
（b）  第2の液流を、第1の選択膜により第1の液流から隔てられるように、第1の選択膜に沿って設け、
（c）  少なくとも1種の血液成分の少なくとも一部が第1の選択膜を通過して第2の液流内に移動し、一方、選択された化合物の少なくとも一部は第2の液流内に侵入することを阻止され、その際の選択された電荷を帯びた化合物の膜を通過する移動は、第1および第2の液流を横切る電圧の負荷、第1の液流の選択されたpH、第1および第2の液流のうちの少なくとも一方における塩濃度、第1の液流内の少なくとも1種の血液成分の濃度、第1および第2の液流のうち少なくとも一方における選択された化合物の濃度、第1および第2の液流のうち少なくとも一方の温度、および事前に選択しておいた選択膜のポアサイズのうちの１つによって促進され、そして、
（d）  第1の液流が少なくとも1種の血液成分を所望の純度で含有するようになるまで、ステップ（c）を持続させ、そして、第1の選択膜に進入した少なくとも1つの血液成分の少なくともいずれかが第1の液流に逆向きに移動するが、第2の液流に進入した選択された化合物のいずれも実質的に第1の液流に再進入させることがないように、電圧を定期的に停止させ逆転させること、
を含む、上記方法。