将血液与臭氧接触的装置和方法及臭氧化处理血液的系统与流程

本发明涉及用臭氧处理生物流体的方法和装置。更具体地，本发明属于用臭氧处理血液的方法和装置。

背景技术：

1、臭氧是用作杀菌剂的强氧化剂。尽管臭氧具有腐蚀性和高活性，但还是使用臭氧来杀死或灭活特定的传染原。例如，us 2005/0189302 a1公开了一种通过在气体-流体接触装置中将血液暴露至臭氧来灭活血液中的病毒的方法，其中上述气体-流体接触装置能够最大化气体-流体的质量传递(mass transfer)。所述接触装置包括用以形成血液薄膜的球或杆，并且所述处理优选地在室温下进行。wo 2011/162805a2公开了一种灭活血液中的传染性朊蛋白的方法，所述方法是使用类似于us 2005/0189302a1中所披露的气体-流体接触装置使血液经受臭氧/氧气混合物而实现的。

2、wo 93/15779a1公开了一种通过将血液样本与臭氧气体和紫外线辐射接触来增加血液中的一氧化氮浓度的方法。这种被处理过的血液样本被施用至患者以治疗包括细菌性的、真菌性的、病毒性的以及原虫性感染等各种健康状况。所述血液样本最优选的容量是1至50ml，并且最优选地在42.5℃的温度下处理约3分钟。

3、us 6,027,688公开了一种使用气体-流体接触装置将血流与逆流的臭氧-氧气混合物接触约16秒来灭活血液中的病毒、细菌、真菌以及原虫的方法。

4、使用臭氧处理牛奶和其他液体食物以杀死细菌是已知的。wo2008/066470公开了一种通过在室温下将牛奶暴露至含有臭氧的细分(finely divided)气流中来抑制牛奶中细菌的生长的方法。wo2008/066470中公开的这种臭氧化处理(ozonation)方法能够提高效率。同样，被臭氧处理的液体的温度是室温。室温可以是存储和运输的环境温度，但是臭氧化处理位置处的温度并没有像wo 2008/066470中所公开的方法中所必须的温度控制那样被公开。

5、虽然臭氧已被用于杀死大容量奶制品中的微生物，但是这种方法会损害血细胞并且会灭活血液中的酶和其他蛋白质。

6、需要一种处理和防止严重的细菌、真菌和病毒感染的方法和装置，这些感染不易于通过传统的措施(例如抗细菌的、抗真菌的以及抗病毒的药物)来处理。虽然用臭氧杀死血液中的微生物是已知的，但是先前描述的方法并未提供适当的不损害血液的微生物杀死方法。因此上，需要一种臭氧化处理血液的装置和方法，它能够杀死患者血液中的微生物而不损害血细胞或者不扰乱患者的正常的血功能。相关的装置和方法也可以用于在存储血液和/或将血液给予患者之前臭氧化处理血液以杀死血液中的微生物。例如遭受血液微生物感染的人类以及非人类动物患者可从这种装置和方法中受益，特别是在传统的药物治疗无效的情况下。因此上，用于将血液和臭氧接触的改进的系统、装置和方法将是有益的。

技术实现思路

1、通过单独地或组合地提供用于将血液与臭氧接触的装置、包括所述装置的臭氧化处理系统以及将血液与臭氧接触的方法，本发明的实施方式优选地寻求缓和、减轻或消除现有技术中上述的缺陷、缺点或问题。虽然是针对臭氧化处理血液以及将血液与臭氧接触来描述本发明的，但是本发明能够用于臭氧化处理其他生物流体，例如血浆、血细胞悬浮液以及其他细胞类型的悬浮液。

2、本发明被在独立权利要求中描述。本发明的某些特定实施方式在从属权利要求中界定。

3、根据本发明的一个方面，提供了一种将血液与臭氧接触的臭氧化处理装置。所述装置包括臭氧喷嘴，臭氧喷嘴适于在臭氧接触腔或臭氧化处理腔的臭氧化处理区域内将含臭氧的气体的微气泡注入血流中。所述装置选择性地包括将进入臭氧化处理腔的血液冷却的设施和/或将离开臭氧化处理腔的血液加热的设施。

4、根据本发明的另一方面，提供了一种将血液与臭氧气体接触的装置。所述装置包括臭氧化处理腔、血流入口以及血流出口。臭氧化处理腔包括臭氧喷嘴，臭氧喷嘴被配置从而连接至含臭氧的气体源，并且将含臭氧的气体的气泡注入流经臭氧化处理腔的血流中。在注入过程中血流竖直向上流经血液臭氧化处理腔。本发明提供了用于相对于重力引导血流的适当导管，从而使得臭氧注入血液时血流是竖直向上的。臭氧化处理腔和臭氧喷嘴被配置从而使得竖直向上流经所述血液臭氧化处理腔的血流将所述含臭氧的气体的气泡输入所述血流从而进行臭氧化处理。当被输入其中时，气泡溶入在血液中。

5、根据本发明的另一方面，提供了一种血液臭氧化处理系统。所述系统包括臭氧化处理装置、与臭氧喷嘴连接的臭氧源、用于将血液输入装置并从装置中输送血液的导管以及将血液泵送经过所述系统的泵送设施。所述系统选择性地包括冷却设施和/或加热设施，其中所述冷却设施用于在血液进入臭氧化处理装置之前冷却所述血液，而加热设施用于将离开臭氧化装置的已被臭氧化处理的血液加热。

6、根据本发明的另一方面，提供了一种将血液与臭氧接触的方法。所述方法涉及将血液与含臭氧气体的微型气泡接触。当血液与微气泡接触时血液温度低于12℃，所述微气泡的平均直径小于5μm。

7、根据本发明的另一方面，提供了一种将血液与臭氧接触的方法。所述方法包括接收血液、将血液冷却至低于12℃的温度、将冷冻的血液与含臭氧的气体的微气泡接触、选择性地将血液加热至加热温度以及将血液输送至存储容器或存储器皿。

8、根据本发明的另一方面，提供了一种用于治疗患有微生物感染的患者的方法。所述方法包括接收来自患者的血液、将血液冷却至低于12℃的温度、将冷冻的血液与含臭氧的气体的微气泡接触、加热血液，以及将血液返回至患者。所述方法优选地使用本发明的系统或装置来实施。

9、本发明的第二和后续方面的特征是就第一方面的变通(mutatis mutandis)。

10、除非有特别定义，本文所使用的术语，包括技术和科学术语，与本发明所属领域的普通技术人员所通常理解的意思相同。需要进一步理解的是，术语，例如通常所使用的词典中所界定的术语，应当被解释成具有与相关领域中的意思相同的意思，并且未在理想化或过分正式的意义上被理解，除非在本文中明确地界定。

11、本文中所使用的术语“微生物(microorganism)”与“微生物(microbe)”同义，并且意味着包括细菌、病毒、真菌或酵母菌的微生物，以及包括孢子或的这种微生物休眠形式。

技术特征：

1.一种将血液与臭氧气体接触的装置(1)，所述装置包括：

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述装置进一步包括用于将进入所述臭氧化处理腔(2)的血流冷却至低于12℃的温度。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述多孔臭氧喷嘴是多微孔臭氧喷嘴(3)，所述多微孔臭氧喷嘴(3)具有小于2μm的均匀的平均孔径尺寸。

4.根据权利要求1、2或3的任一项所述的装置，其中，所述多孔臭氧喷嘴(3)包括烧结的不锈钢或烧结的陶瓷。

5.根据前述权利要求的任一项所述的装置，其中，所述臭氧化处理腔(2)具有用于提供绕所述多孔臭氧喷嘴(3)的层流的血流的形状。

6.一种臭氧化处理血液的系统，所述系统包括根据权利要求1-5的任一项所述的装置，并进一步包括用于泵送血液流经所述装置的泵送设施(10)以及流体地连接至所述多孔臭氧喷嘴(3)的含臭氧的气体源(4)。

7.根据权利要求6所述的系统，所述系统进一步包括用于将进入所述装置(1)的血流冷却至低于12℃温度的设施和/或用于加热流出所述装置(1)的血流的设施。

8.根据权利要求6或7所述的系统，其中，所述多孔臭氧喷嘴和臭氧化处理腔的内壁之间的距离小于2mm。

9.根据前述权利要求的任一项所述的系统，其中，臭氧化处理腔被配置为减少或避免臭氧注入血流时的泡沫化。

10.一种用于在存储所述血液之前将体外血液与臭氧接触的方法，所述方法包括：

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述注入臭氧(303)期间，所述血液的温度低于12℃。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其中，所述微米级的气泡具有小于5μm的平均直径。

13.根据权利要求10或11所述的方法，其中，每立方米的所述含臭氧的气体包含的臭氧小于10克，或者其中所述含臭氧的气体以重量计包含5％至20％的臭氧和90％的氧气。

14.根据权利要求10至13的任一项所述的方法，其中，在所述注入(303)期间，所述血液的流速介于约0.1升/小时至约10升/小时，而所述含臭氧的气体的流速介于约0.01升/小时至约1升/小时。

15.根据权利要求10至14的任一项所述的方法，所述方法进一步包括在接收所述血流(301)之前，将所述血流冷却至低于12℃的温度。

16.根据权利要求10至15的任一项所述的方法，其中，在所述注入(303)之后，将所述气泡完全溶入所述血流中少于10秒。

17.根据权利要求10至16的任一项所述的方法，包括：在小于1巴的压力下注入所述含臭氧的气体。

18.根据权利要求10至17的任一项所述的方法，其中，在所述注入(303)期间，调整血液的流速、含臭氧的气体的注入压力和/或含臭氧的气体的流速，以防止或最小化气泡的聚合。

19.一种用于将血液与臭氧气体接触以杀死血液中的微生物的装置，所述装置包括：

技术总结
本发明描述了用于将血液与臭氧接触以杀死血液中的微生物的装置、系统和方法。所述方法包括优选地在低于12℃的温度内将含臭氧的气体的微气泡注入血流中。所述装置包括血流导管，所述血流导管包括血流臭氧接触部分，所述血流臭氧接触部分包括多孔臭氧喷嘴。

技术研发人员：约翰·斯约豪姆
受保护的技术使用者：桑格公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13