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原文传递用于检测、捕获或去除疾病物质的流体装置

专利名称：	用于检测、捕获或去除疾病物质的流体装置
摘要：	本公开涉及一种流体装置以检测、捕获和/或去除生物流体中的疾病物质。本发明还涉及使用要求保护的装置来治疗/预防脓毒症的方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	美国;US
申请人：	范德比尔特大学
发明人：	斯尼德·E·米勒;查尔森·S·贝尔;托德·D·希奥尔希奥;安德鲁·L·库克
专利状态：	有效
申请日期：	2017-07-07T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-21T00:00:00+0800
申请号：	CN201780055162.7
公开号：	CN109791146A
代理机构：	北京柏杉松知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	谢攀;刘继富
分类号：	G01N33/543(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	美国田纳西州
主权项：	1.一种流体装置包括：至少一个入口；至少一个出口；在所述至少一个入口和至少一个出口之间的多向通道，所述通道包括内壁；和配体，其涂覆多向通道的内壁的至少一部分。 2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述配体选自：抗体、肽、蛋白质、抗生素、聚合物、适配体、配体、肿瘤坏死因子、黏附受体、E-选择蛋白、细胞因子、化疗剂、群体感应蛋白或受体以及生物制剂。 3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述配体是抗生素。 4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述抗生素是黏菌素。 5.根据权利要求3所述的装置，其中，所述抗生素是万古霉素。 6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述配体是抗体。 7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，出口包括至少三个出口通道。 8.根据权利要求1至6中任一项所述的装置，其中，所述装置耦合到光学读取器。 9.一种用于从血液中在体外捕获并去除血源性疾病物质的方法，将通过该方法处理过的血液返回给患者，所述方法包括以下步骤：将血液从患者泵送到流体装置中，其中流体装置包括至少一个入口、至少一个出口以及在所述至少一个入口和至少一个出口之间的多向通道；使所述血液流过所述流体装置，以使所述血源性疾病物质集中并暴露于沿着流体装置内的通道的内壁功能化的靶向疾病物质的配体；集中并捕获疾病物质，其中由流体装置施加的力将疾病物质集中在用靶向疾病物质的配体功能化的通道壁附近，然后靶向疾病物质的配体与所述疾病物质结合；从所述血液中去除所述疾病物质以产生处理过的血液；以及将所述处理过的血液返回给所述患者。 10.根据权利要求9所述的方法，其中，疾病物质具有不同于健康物质的大小、硬度、黏附性、分子组成、基因组成或其组合。 11.根据权利要求9或10所述的方法，其中，所述血液是全血。 12.根据权利要求9至11中任一项所述的方法，其中，以约0.1mL/min至约200mL/min的流速引入血液。 13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其中，疾病物质以约40％至约100％的效率分离。 14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其中，通道具有限定纵横比的长度、横截面和水力直径，所述纵横比适于基于疾病物质的大小沿着通道的横截面的至少一部分相对于健康物质来隔离疾病物质。 15.根据权利要求9至14中任一项所述的方法，其中，所述疾病物质是包括以下各项中的一种或多于一种的疾病物质：癌细胞、循环肿瘤细胞、肽、β淀粉样物质、蛋白质、酶、毒素、患病细胞、感染性微生物、细胞、寄生虫、真菌、病毒、微生物、细菌、细菌毒素、群体感应蛋白或受体、脂多糖、细胞因子、IL-Ιβ、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、IL-11、IL-13、IL-15、IL-16、肿瘤坏死因子、降钙素原、病原体相关分子模式、C反应蛋白或与肝衰竭相关的小的或与蛋白质结合的生物分子。 16.根据权利要求9至15中任一项所述的方法，所述方法还包括将所述流体装置暴露于辐射以破坏所述疾病物质的步骤。 17.根据权利要求9至16中任一项所述的方法，所述方法还包括向所述流体装置施加热量以破坏所述疾病物质的步骤。 18.根据权利要求17所述的方法，所述方法还包括在将所述处理过的血液返回给所述患者之前冷却所述流体装置以使所述血液冷却至正常体温的步骤。 19.根据权利要求9至18中任一项所述的方法，所述方法还包括对由所述靶向疾病物质的配体捕获并且被标记的所述疾病物质进行分析的步骤。 20.根据权利要求9至19中任一项所述的方法，所述方法还包括对在所述流体装置中捕获的所述疾病物质的量进行定量的步骤。 21.根据权利要求9至20中任一项所述的方法，所述方法还包括用荧光标记在所述流体装置中捕获的疾病物质以用于疾病物质分析和鉴定的步骤。 22.根据权利要求9至21中任一项所述的方法，其中，所述流体装置包括至少一个入口、至少一个出口和用于使所述疾病物质集中并将其去除的螺旋通道。 23.根据权利要求9至22中任一项所述的方法，其中，所述流体装置的内表面用所述靶向疾病物质的配体功能化以捕获疾病物质。 24.根据权利要求9至23中任一项所述的方法，其中，所述流体装置用至少两种不同的靶向疾病物质的配体功能化，其中每种靶向疾病物质的配体能够附着血浆活性物质。 25.根据权利要求9至24中任一项所述的方法，其中，所述流体装置包括多个支柱，其中每个支柱用所述靶向疾病物质的配体功能化。 26.根据权利要求9至25中任一项所述的方法，其中，所述流体装置的内表面用靶向疾病物质的纳米颗粒功能化。 27.根据权利要求9至26中任一项所述的方法，其中，所述流体装置的内表面用靶向疾病物质的微粒功能化。 28.根据权利要求9至27中任一项所述的方法，其中，所述流体装置的内表面用靶向疾病物质的纤维功能化。 29.一种用于从血液中捕获并检测血源性疾病物质的方法，所述方法包括以下步骤：使血液流入流体装置，以使所述血源性疾病物质集中并暴露于沿着流体装置内的通道的内壁功能化的靶向疾病物质的配体；其中流体装置内的通道包括螺旋通道；捕获疾病物质，其中由流体装置施加的力将疾病物质集中在用靶向疾病物质的配体功能化的螺旋通道壁附近，然后该靶向疾病物质的配体与所述疾病物质结合；使光学活性的疾病物质靶向微珠流过与所述疾病物质结合的流体装置；以及用光学读取器读取流体装置。 30.根据权利要求29所述的方法，其中，疾病物质具有与健康物质不同的大小、硬度、黏附性、分子组成、基因组成或其组合。 31.根据权利要求29或30所述的方法，其中，所述血液是全血。 32.根据权利要求29至31中任一项所述的方法，其中，以约0.1mL/min至约200mL/min的流速引入血液。 33.根据权利要求29至32中任一项所述的方法，其中，疾病物质以约40％至约100％的效率分离。 34.根据权利要求29至33中任一项所述的方法，其中，螺旋通道具有限定纵横比的长度、横截面和水力直径，所述纵横比适于基于疾病物质的大小沿着通道的横截面的至少一部分相对于健康物质来隔离疾病物质。 35.根据权利要求29至34中任一项所述的方法，其中，所述疾病物质是包括以下各项中的一种或多于一种的疾病物质：癌细胞、循环肿瘤细胞、肽、β淀粉样物质、蛋白质、酶、毒素、患病细胞、感染性微生物、细胞、寄生虫、真菌、病毒、微生物、细菌、细菌毒素、群体感应蛋白或受体、脂多糖、细胞因子、IL-Ιβ、IL-4、IL-6、IL-8、IL-10、IL-11、IL-13、IL-15、IL-16、肿瘤坏死因子、降钙素原、病原体相关分子模式、C反应蛋白、或与肝衰竭相关的小的或与蛋白质结合的生物分子。 36.根据权利要求29至35中任一项所述的方法，所述方法还包括对由所述靶向疾病物质的配体捕获并且用光学活性微珠标记的所述疾病物质进行分析的步骤。 37.根据权利要求29至36中任一项所述的方法，所述方法还包括对在所述流体装置中捕获的所述疾病物质的量进行定量的步骤。 38.根据权利要求29至37中任一项所述的方法，所述方法还包括用荧光标记在所述流体装置中捕获的疾病物质以用于疾病物质分析和鉴定的步骤。 39.根据权利要求29至38中任一项所述的方法，其中，所述流体装置包括至少一个入口、至少一个出口和用于使引入所述流体装置的流体中的疾病物质集中并去除所述疾病物质的通道构造。 40.根据权利要求29至39中任一项所述的方法，其中，所述流体装置的内表面用所述靶向疾病物质的配体功能化以捕获疾病物质。 41.根据权利要求29至40中任一项所述的方法，其中，所述流体装置用至少两种靶向疾病物质的配体功能化，其中每种靶向疾病物质的配体能够附着血浆活性物质。 42.根据权利要求29至41中任一项所述的方法，其中，所述流体装置包括多个支柱，其中每个支柱用所述靶向疾病物质的配体功能化。 43.根据权利要求29至42中任一项所述的方法，其中，所述流体装置的内表面用靶向疾病物质的纳米颗粒功能化。 44.根据权利要求29至43中任一项所述的方法，其中，所述流体装置的内表面用靶向疾病物质的微粒功能化。 45.根据权利要求29至44中任一项所述的方法，其中，所述流体装置的内表面用靶向疾病物质靶向的纤维功能化。 46.一种用于治疗或预防患者的脓毒症的方法，所述方法包括以下步骤：将血液从患者泵送到流体装置中，其中流体装置包括至少一个入口、至少一个出口以及在所述至少一个入口和至少一个出口之间的多向通道；使所述血液流过所述流体装置，以使所述血源性疾病物质集中并暴露于沿着多向通道的内壁功能化的靶向疾病物质的配体；集中并捕获疾病物质，其中由流体装置施加的力将疾病物质集中在用靶向疾病物质的配体功能化的通道壁附近，然后靶向疾病物质的配体与所述疾病物质结合；从所述血液中去除所述疾病物质以产生处理过的血液；以及将处理过的血液返回给患者。 47.根据权利要求46所述的方法，其中，疾病物质具有与健康物质不同的大小、硬度、黏附性、分子组成、基因组成或其组合。 48.根据权利要求46或47所述的方法，其中，所述血液是全血。 49.根据权利要求26至48中任一项所述的方法，其中，以约0.1mL/min至约200mL/min的流速引入血液。 50.根据权利要求26至49中任一项所述的方法，其中，疾病物质以约40％至约100％的效率分离。 51.根据权利要求26至50中任一项所述的方法，其中，通道具有限定纵横比的长度、横截面和水力直径，所述纵横比适于基于疾病物质的大小沿着通道的横截面的至少一部分相对于健康物质来隔离疾病物质。 52.一种用于从生物流体中捕获并去除疾病物质的方法，所述方法包括以下步骤：将生物流体引入流体装置，其中流体装置包括至少一个入口、至少一个出口以及在所述至少一个入口和至少一个出口之间的多向通道；使所述生物流体流过所述流体装置，以使所述疾病物质集中并暴露于沿着所述流体装置内的通道的内壁功能化的靶向疾病物质的配体；通过疾病物质与结合到通道内壁的靶向疾病物质的配体的结合来捕获疾病物质；以及从所述生物流体中去除所述疾病物质。 53.根据权利要求52所述的方法，其中，流体装置包括螺旋通道。 54.根据权利要求52或53所述的方法，其中，所述生物流体是血液。 55.一种物质组合物，其包括已经流过流体装置的生物流体，其中流体装置包括至少一个入口、至少一个出口以及在所述至少一个入口和至少一个出口之间的多向通道，所述通道包括内壁，所述内壁具有涂覆所述内壁的至少一部分的配体，其中这种配体与所述生物流体中的疾病物质结合并且从所述生物流体中去除疾病物质。 56.根据权利要求55所述的物质组合物，其中，所述生物流体是血液。 57.根据权利要求55或56所述的物质组合物，其中，流体装置包括螺旋通道。 58.一种用于从生物流体中捕获并检测疾病物质的方法，所述方法包括以下步骤：使血液流入包括通道的流体装置内，所述通道具有沿着流体装置内的通道的内壁功能化的靶向疾病物质的配体；通过疾病物质与靶向疾病物质的配体结合来捕获疾病物质；隔离疾病物质；以及培养疾病物质。 59.根据权利要求58所述的方法，其中，所述生物流体是血液。 60.根据权利要求58或59所述的方法，其中，所述通道是螺旋通道。 61.一种用于从生物流体中捕获并检测疾病物质的方法，所述方法包括以下步骤：使血液流入包括通道的流体装置内，所述通道具有沿着流体装置内的通道的内壁功能化的靶向疾病物质的配体；通过疾病物质与靶向疾病物质的配体结合来捕获疾病物质；隔离疾病物质；以及通过选自聚合酶链反应(PCR)、荧光原位杂交(FISH)和基质辅助激光解吸/电离飞行时间(MALDI-TOF)的方法来鉴定疾病物质。 62.根据权利要求61所述的方法，其中，所述生物流体是血液。 63.根据权利要求61或62所述的方法，其中，所述通道是螺旋通道。
所属类别：	发明专利