[发明专利]具有氧和二氧化碳消耗能力的血液贮藏袋系统和消耗装置

说明书

背景

1.技术领域

本公开内容涉及贮藏血液系统(storage blood system)，其具有用于长期贮藏血液的氧/二氧化碳消耗装置和血液贮藏袋(storage bag)。更具体地，本公开内容涉及这样血液贮藏系统，其能够在贮藏前和贮藏期间从红细胞(red blood)中除去氧和二氧化碳，以及在贮藏期间维持氧和/或二氧化碳的消耗状态，从而延长贮藏寿命并且使脱氧红细胞的变质最小化。

2.背景技术

充足的血液供应及其贮藏是全世界每个大型医院和健康组织所面临的问题。所贮藏的血液供应量经常远低于对它的需要。危机时期(例如，自然灾难、战争等)尤其如此，此时血液供应常处于耗尽的危险之中。在像这样的危急时期经常听到捐赠更多新鲜血液的呼声。然而，不幸的是，即便不是危难时期，也必须时常监控和补充血液供应以及贮藏中的血液供应，因为贮藏的血液不能长期保持其活力。

贮藏的血液发生稳定的变质，这部分地由血红蛋白的氧化和降解以及腺苷三磷酸(ATP)和2-3，二磷酸甘油酸(DPG)的消耗所引起。氧导致红细胞(RBC)所携带的血红蛋白(Hb)转变为met-Hb，其分解产生有毒的产物，例如血色质(hemichrome)、氯化高铁血红素(hemin)和游离的Fe³⁺。这些产物与氧一起催化羟自由基(OH.cndot.)的形成，并且OH.cndot.和met-Hb的分解产物都损害红细胞的脂膜、膜骨架和细胞内含物。正因为如此，认为贮藏的血液6周后不能使用，这是通过红细胞相对无能力在接受输血者的循环中存活而确定的。DPG的消耗阻止充足的氧运输到组织，因而在施用之后立即降低输血的效果(8～48小时后，接受者中DPG的水平再次恢复)。此外，这些有害的作用还导致使用失效日期之前(但可能已超过两周)的贮藏血液进行的输血治疗的整体效果降低并且副作用升高。降低贮藏血液中的二氧化碳含量具有升高红细胞中DPG水平的有益的作用。

因此，需要在长期贮藏之前能够在红细胞中消耗氧和二氧化碳水平，使贮藏血液不发生由氧与血红蛋白的相互作用所导致的有害作用。此外，需要将消耗了氧和二氧化碳的红细胞贮藏在这样的袋中，所述袋含有具有氧和二氧化碳消耗材料的阻隔薄膜(barrier film)或被其包围。此外，需要根据输血时接受者的需要，通过在贮存之前和/或贮藏期间改变消耗或清除成分来优化所贮藏的红细胞中ATP和DPG的水平。此外，血液贮藏装置和方法必须简单、廉价并且能够长期贮藏血液供应。

发明内容

用于血液贮藏的一次性装置，其能够消耗氧并且无氧地贮藏用于输血的红细胞。

本公开内容还提供在无氧贮藏之前或在其开始时除去二氧化碳(CO₂)和氧(O₂)的装置和方法。

本公开内容还提供混合置于消耗装置中的清除材料以获得最佳ATP和DPG水平的O₂和CO₂。

本公开内容还提供具有在无氧贮藏之前或开始时清除CO₂能力的消耗装置。

本公开内容还提供能够无氧地并且在CO₂消耗状态下贮藏红细胞的无氧贮藏袋。

本公开内容提供混合O₂和CO₂清除材料，其置于小袋(sachet)中或者并入无氧贮藏袋中构建贮藏袋的材料中。

因此，本公开内容提供用于血液贮藏的一次性装置，其能够消耗氧和二氧化碳以及无氧贮藏用于输血的红细胞。

本公开内容还提供这样的系统，其无氧贮藏在贮藏前消耗氧和二氧化碳的RBC并且在贮藏期间继续保持无氧和二氧化碳消耗的状态。

本公开内容还提供通过将标准贮藏袋贮藏在可控气氛容器或室(controlled-atmosphere container or chamber)(例如，充满惰性气体的制冷器)中的无氧贮藏。

本公开内容提供血液收集系统，其包含氧/二氧化碳消耗装置，所述装置具有与滤器或膜组合的氧和二氧化碳吸附剂，以在将血液输送到贮藏袋的过程中从所述血液中脱去氧和二氧化碳。

本公开内容提供血液收集系统，其包含氧/二氧化碳消耗装置，所述装置包含透气薄膜(film)或膜(membrane)，所述薄膜或膜提供足够的表面积以促进氧和二氧化碳从血液扩散进入所述装置的内部。