Dispositivo (110) para inactivar agentes patógenos en fluidos,

que comprende:

un recipiente (112) permeable a la radiación que comunica con un fluido de una corriente de fluido;

una mezcladora (126, 128) dispuesta dentro del recipiente y que forma un intersticio entre la mezcladora (126, 128) y el recipiente (112),

una fuente de radiación dispuesta a una distancia fija del recipiente, irradiando la fuente de radiación el fluido que se desplaza a través del recipiente,

caracterizado porque la mezcladora comprende una superficie en cascada (128) y, a causa de su geometría, produce una turbulencia dentro del flujo de fluido que se desplaza a través del intersticio; y

la fuente de radiación se selecciona entre el grupo consistente en radiación ultravioleta, gamma y por haz electrónico

Dispositivo y método para la inactivación de fluidos terapéuticos mediante radiación esterilizadora.

Campo y antecedentes de la invención

La presente invención se refiere al tratamiento de fluidos biológicos con radiación esterilizadora para inactivar diversos agentes patógenos, como virus, en plasma humano. En particular, la presente invención se refiere a un dispositivo y un método para inactivar agentes patógenos en fluidos terapéuticos mediante radiación esterilizadora en una disposición de flujo continuo que presenta una dosis de radiación uniforme.

En el campo médico de la transfusión y la infusión se introducen fluidos beneficiosos en el cuerpo de un paciente con fines terapéuticos. Muchos de estos fluidos son de origen biológico, como sangre, plasma o diversas fracciones de sangre o plasma. Por ejemplo, la proteína de plasma sanguíneo factor VIII, que promueve la coagulación de la sangre para evitar una hemorragia con peligro para la vida, se utiliza para mantener la hemostasia en caso de pacientes hemofílicos que carecen del factor VIII. Otro ejemplo es la inmunoglobulina derivada de plasma, que se utiliza para reforzar y complementar la defensa inmune de pacientes. La contaminación de estos fluidos con agentes patógenos portados por la sangre del donante, como virus y otros microorganismos, puede ser perjudicial para la salud del paciente e incluso puede provocar el fallecimiento de éste. Por ello, se han de establecer métodos para eliminar sustancialmente dichos agentes patógenos antes de introducir estos fluidos en el paciente reduciendo al mismo tiempo al mínimo la desnaturalización de los componentes útiles del fluido durante el proceso de inactivación de agentes patógenos.

Los métodos existentes para la inactivación de agentes patógenos incluyen el tratamiento con detergente para inactivar virus envueltos por lípidos, el tratamiento térmico, y el tratamiento químico y fotoquímico para volver inocuos varios agentes virales. Algunos de los tratamientos fotoquímicos se describen en las patentes U.S. 5,683,661, 5,854,967, 5,972,593, y las referencias mencionadas en las mismas. Sin embargo, estos métodos tienden a ser menos propicios para aplicaciones de procesamientos continuos y de gran volumen, como una cadena de producción para la preparación de factor VIII o inmunoglobulina. Además, estos métodos son caros.

Se ha comprobado que la radiación esterilizadora en forma de longitudes de onda corta ultravioleta (UV), radiación gamma o por haz electrónico (beta) es eficaz para la inactivación de un amplio espectro de agentes patógenos. El uso de un proceso de radiación esterilizadora es típicamente más económico que los tratamientos químicos. La radiación esterilizadora se define como la radiación electromagnética capaz de romper enlaces de los ácidos nucleicos genéticos (DNA) de agentes patógenos. Los ácidos nucleicos son típicamente mucho más propensos al deterioro por la radiación esterilizadora que los productos proteínicos tratados.

El documento WO 92/11060 describe un sistema para tratar un fluido que comprende un contaminante biológico al que se le ha unido un material fotoactivo. El sistema comprende una cámara de radiación para la radiación directa en una cámara de tratamiento.

La patente U.S. 5,133,932 describe un aparato para el tratamiento discontinuo de fluidos biológicos con radiación ultravioleta. Sin embargo, el método de procesamiento discontinuo descrito provoca una irradiación de los fluidos de forma irregular en el espacio. Además, el proceso de agitación aleatoria y caótica descrito implica un tiempo de exposición largo para diversos componentes del fluido. Esta exposición irregular puede provocar una dosis de radiación irregular, lo que a su vez puede conducir a una eliminación ineficaz de los agentes patógenos (exposición deficiente) o a un deterioro de agentes biológicos beneficiosos (exposición excesiva).

Un proceso de flujo continuo para la irradiación de fluidos biológicos es más eficaz que el procesamiento discontinuo y más propicio para un alto volumen de producción. En un proceso de flujo continuo que incluye un campo de iluminación con radiación esterilizadora constante, el tiempo de paso o tiempo de permanencia del fluido es directamente proporcional a la dosis de radiación recibida por el fluido. Por consiguiente, un proceso de tratamiento de flujo continuo requiere que la distribución de los tiempos de permanencia de los elementos del fluido sea lo más estrecha posible. Análogamente al proceso discontinuo, una distribución de tiempos de permanencia cortos conduce a una dosis de radiación de inactivación insuficiente, y una distribución de tiempos de permanencia largos podría provocar el deterioro y la disminución de la potencia de agentes biológicos beneficiosos.

Los métodos de flujo continuo actuales implican un flujo de fluido en un canal. Este flujo de fluido sigue un perfil de velocidad parabólico. En dicho perfil, el fluido del centro del canal se desplaza a velocidad máxima y el fluido cercano a las paredes del canal se mantiene prácticamente estacionario. Por consiguiente, el tiempo de permanencia es más corto en el centro, donde el fluido se desplaza a velocidad máxima, y aumenta en las porciones sucesivas del perfil de flujo en dirección radial alejándose del centro. En ausencia de turbulencia o agitación mecánica, el volumen de flujo cerca de las paredes del canal tendría un tiempo de permanencia extremadamente largo. Por consiguiente, el volumen de flujo cerca de las paredes del canal corre el riesgo de una exposición excesiva a la radiación. Además, si la pared de canal en cuestión se encuentra en el lado cercano a la fuente de radiación, se puede producir una exposición excesiva muy seria del fluido biológico.

Además de la distribución de los tiempos de permanencia, la profundidad de penetración de la radiación esterilizadora en diversos fluidos biológicos es otro factor para el control de una dosificación de radiación uniforme del fluido. Dependiendo de la densidad óptica del fluido biológico en concreto, la penetración de la radiación esterilizadora en el fluido puede ser muy somera. Esto es especialmente cierto en caso de electrones acelerados de energía baja o moderada o de radiación UV de longitud de onda corta. Por ejemplo, la penetración de electrones de 200 Kev en agua es menor de 0,5 mm (20 milipulgadas). Similarmente, la radiación UV con una longitud de onda de 250 nm pierde la mitad de su intensidad en plasma humano a una profundidad de penetración de aproximadamente 75 micras (aproximadamente 3 milipulgadas). Por consiguiente, un recorrido de flujo de fluido relativamente delgado puede resultar ventajoso para lograr una dosis de radiación más uniforme del fluido.

La solicitud internacional PCT/GB97/01454 (WO 97/46271) describe un aparato de irradiación UV que utiliza una mezcladora estática dispuesta dentro de un paso de fluido cilíndrico para facilitar la mezcla del fluido. El aparato también incluye un intercambiador de calor para controlar la temperatura del fluido y evitar un calentamiento localizado durante la irradiación. El calentamiento localizado supuestamente provoca la formación de partículas de material insolubles. Estas partículas pueden tapar agentes patógenos impidiendo que los alcance la radiación UV y, por ello, la solicitud de patente '01454 prevé un intercambiador de calor para reducir la probabilidad de que se formen dichas partículas. Sin embargo, este aparato se centra en el control de la temperatura del fluido más que en el control de la distribución de los tiempos de permanencia del fluido. La presencia de la mezcladora estática aumenta la resistencia al flujo y tiene un importante efecto negativo en la distribución de los tiempos de permanencia del fluido y también aumenta considerablemente la altura de presión del flujo de fluido, lo que hace que este dispositivo sea menos propicio para un alto volumen de producción. Además, los canales profundos formados entre los elementos de tornillo producen una dosis de radiación irregular del fluido a pesar de la mezcla de éste. Este aparato no proporciona un método controlado para solucionar una dosis de exposición irregular debido a una profundidad de penetración reducida.

Por consiguiente, un objeto de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo y un método de flujo continuo que sean altamente eficaces para irradiar de modo uniforme fluidos de alta densidad óptica con niveles bajos de penetración de la radiación.

Otro objeto de la presente invención consiste en proporcionar un dispositivo...

1. Dispositivo (110) para inactivar agentes patógenos en fluidos, que comprende:

2. Dispositivo (110) según la reivindicación 1, en el que el recipiente (112) permeable a la radiación está hecho de cuarzo.

3. Dispositivo (110) según la reivindicación 1, en el que el recipiente (112) permeable a la radiación está hecho de poli(metilpenteno).

4. Dispositivo (110) según la reivindicación 1, en el que la fuente de radiación es una fuente de radiación ultravioleta.

5. Dispositivo (110) según la reivindicación 1, en el que la fuente de radiación es un láser ultravioleta ionizante.

6. Dispositivo (110) según la reivindicación 5, en el que el láser ultravioleta ionizante es un láser pulsado.

7. Dispositivo (110) según la reivindicación 5, en el que el láser ultravioleta ionizante suministra una emisión de luz ultravioleta entre aproximadamente 240 nm y 260 nm.

8. Dispositivo (110) según la reivindicación 7, en el que la energía de emisión de luz ultravioleta es superior a 0,1 J.

9. Método para inactivar agentes patógenos en fluidos con radiación esterilizadora en una disposición de flujo continuo utilizando un dispositivo según la reivindicación 1, incluyendo el método los siguientes pasos: