專利名稱：增強的抗菌pdt的制作方法
技術領域：
本發明涉及旨在消除、殺滅或者抑制非期望的體液物質諸如引起人類和動物感染的病原微生物的新療法的領域。更具體地，本發明涉及能夠消除或者破壞在復雜環境如全血、血清和其它人類和動物體液中的非期望的體液物質諸如細菌的增強的光動力療法。
背景技術：
光動力療法(PDT)已經成為癌癥和其它疾病的有前景的治療，所述治療利用了通過光激活被稱為光敏劑或者PDT藥物的外源化學試劑。系統地、局域地或者局部地給予光敏劑。在給予后確定的一段時期之后，與光敏劑在健康細胞上的濃度相比，光敏劑優先被所要處理的組織保留。然后將特定波長的光遞送到所要處理的部位。PDT藥物吸收光，上升到激發態，然后與局部的氧反應，從而產生活性氧物質，所述活性氧物質能夠破壞已保留了高濃度光敏劑的細胞，而對周圍健康細胞的損害最小。而且，PDT具有雙選擇性的優點，即能夠將光敏劑靶向它的目標細胞或者組織，此外，還能夠在空間上將照明導向病變目標。雖然就選擇性和效率而言已顯示PDT是治療癌細胞的有效療法,但是在治療由許多但不是全部病原菌引起的感染性疾病中，也顯示PDT是有用的。此外，鑒于最近關于對抗生素常用劑量耐藥的菌株的報告數目，PDT看起來是傳統抗菌方法的有吸引力的替代方法。不論它作為有前景的療法的潛力如何，關于它在不同體液中的抗菌效力，仍然存在某些需要解決的問題。已經證明抗菌PDT在水性環境中工作良好，而在血清中，它的效力被減弱。此外，已經發現，由于血液成分諸如白蛋白的阻擋作用，在復雜介質(例如全血、血漿、血清)中的細菌細胞對于標準光敏劑的易感性低得多，所述血液成分的存在降低了光敏劑的活性。據推測，存在于血清中的白蛋白通過它與典型光敏劑的粘附來與細菌競爭，并在較高的血清濃度下捕捉不成比例的量，從而使得典型的PDT處理是無效的。盡管某些光敏劑能夠在一半血清濃度下提供足夠的殺滅率，但在血清飽和的環境中有效地殺滅細菌的努力通常受到挫敗。因此，為了增強PDT處理，能夠應對在血清成分和典型的光敏劑化合物之間的競爭效應的方法將是有利的。此外，已知的光敏劑和它們的共軛物中沒有一種是對所有細菌都有效的，因為活性在一定程度上仍取決于光敏劑的化學結構。此外，由于革蘭氏陰性細菌細胞的保護性雙層外膜，它們通常是最難以滅活的，從而使得它們耐受很多抗菌療法。為了試圖在復雜介質諸如血清中有效地破壞細菌，包括革蘭氏陽性和陰性細菌，專利公布W0/2005/021094和US2005/0049228公開了利用番紅O和電磁輻射的方法和組合物，番紅O是一種在450-600nm中吸收的紅色染料。雖然它在復雜介質中成功地實現了在革蘭氏陽性細菌情況下的非常良好的殺滅和某些革蘭氏陰性細菌的充分殺滅，但是與在現有技術中能夠獲得的相比，在復雜介質中獲得更加有效率的破壞和殺滅效果將是理想的。再次地，為了在PDT療法中具有廣譜抗菌活性，專利申請W02006/093891A2公開了基于功能化富勒烯分子的用于為PDT提供抗菌療法和光敏劑化合物的方法。該方法包括將光導向所給予的富勒烯物質上以產生細胞毒物質并殺滅微生物細胞。即使該發明應對了殺滅革蘭氏陰性和革蘭氏陽性兩種細菌，它也被證實為僅僅在PBS和血清中有效，并沒有提及富勒烯光敏劑化合物在血清、人血漿或者人血飽和的環境中的效力。這些復雜的體液具有更有可能結合光敏劑的蛋白質，由此降低了可用于結合細菌的實際濃度。因此，需要增強現有技術抗菌PDT處理的效力，旨在在通常存在于真實的患者治療環境中的飽和血清、全血和其它復雜體液中殺滅、破壞或者滅活引起感染性疾病的多種微生物，包括更耐受的革蘭氏陰性細菌細胞
發明內容
本發明的一個目的是提供用于有效地減少、消除、破壞和/或滅活非期望的體液物質諸如惡變的或者惡性的細胞和/或引起感染性疾病的病原微生物的方法。本發明的另一個目的是提供用于部分或者完全減少、消除、破壞和/或滅活非期望的體液物質諸如惡變的或者惡性的細胞和/或引起感染性疾病的病原微生物的裝置。本發明的又一個目的是提供用于滅活、減少和/或破壞革蘭氏陰性和革蘭氏陽性兩種細菌的增強的抗菌PDT方法。本發明的又一個目的是提供用于消除、滅活、減少和/或破壞在復雜環境如全血、血清和其它體液中的惡變的和/或惡性的細胞的增強的PDT方法。本發明的再一個目的是提供用于滅活、減少和/或破壞在復雜環境如全血、血清和其它體液中的細菌的增強的抗菌PDT方法。進一步的目的是提供改進的PDT裝置，所述PDT裝置能夠伴隨著光的連續或者間歇性遞送來發射電磁輻射，從而順次激活被添加到所要處理的體液中的光敏劑，以部分或者完全減少、消除、破壞和/或滅活非期望的體液物質。本發明進一步的目的是提供用于中和和/或滅活病原微生物碎片的生物活性并且減少和/或移除能夠引起宿主炎性響應諸如全身炎癥反應綜合癥(SIRS)、敗血癥、嚴重敗血癥和敗血性休克的病原微生物碎片的方法和裝置。簡言之，本發明提供用于消除、減少、破壞和/或抑制在復雜環境如血液、血清和其它體液中的非期望的體液物質諸如病原微生物和惡變的或者惡性的細胞的增強的方法和改進的裝置。在優選的實施方式中，本發明提供有效地滅活、減少和/或破壞在復雜體液中的革蘭氏陰性和革蘭氏陽性兩種細菌的抗菌PDT處理和裝置。優選裝置的實施方式包括分開或順次布置的引導通道和至少一個電磁輻射源。優選地，激光裝置或者LED面板用于遞送電磁輻射以激活光敏劑。優選采用基于處理參數的脈沖寬度間歇性地遞送電磁輻射。當與基于番紅O的優選光敏劑組合物一起使用時，優選的激光輻射波長處于500-580nm的范圍中。此夕卜，本發明通過中和病原微生物碎片的生物活性并減少和/或移除引起炎性響應的病原微生物碎片而減弱了不利的宿主炎性響應。根據以下說明，本發明的上述和其它目的、特征和優點將變得顯而易見，結合附圖理解以下說明。
圖I描繪了本發明的一個實施方式，示出用于增強針對在復雜體液中的細菌諸如革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌的微生物殺滅效果的抗菌PDT裝置。圖2示出本發明的另一個實施方式，描繪用于執行針對在復雜體液中的微生物諸如革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌的抗菌I3DT的裝置。圖3A給出一個優選實施方式，描繪用于執行旨在部分或者完全消除在復雜體液中的非期望的體液物質的PDT療法的激光裝置。 圖3B示出另一個優選實施方式，描繪用于執行旨在部分或者完全消除在復雜體液中的非期望的體液物質的PDT療法的LED面板裝置。圖4A說明一個優選實施方式，示出用于與連續血漿過濾吸附療法結合的增強的抗菌PDT處理的裝置。圖4B示出包括光敏劑遞送系統的、用于與連續血漿過濾吸附療法結合的增強的抗菌PDT處理的裝置的另一個優選實施方式。圖5代表一個優選實施方式，示出用于與連續靜脈-靜脈血液透析系統結合的增強的抗菌PDT處理的裝置。圖6A描繪組合了高容量血液過濾與抗菌PDT裝置的一個優選實施方式。圖6B示出組合了高容量血液過濾、抗菌PDT裝置和光敏劑遞送系統的另一個優選實施方式。圖7示出當施加間歇性激光輻射時的耐受性革蘭氏陰性雙層和在細菌中的輻射效果。
具體實施例方式本發明提供了用于通過有效地照射有害細菌、病原微生物和惡變的或者惡性的細胞來改善抗菌PDT療法并增強非期望的體液物質的PDT消除、減少和/或滅活的裝置和方法。本發明所提供的裝置和方法增強了現有技術的抗菌PDT療法，因為它們能夠有效地殺滅、減少和/或破壞在血清、全血和其它復雜體液中的微生物。“復雜體液”包括而不限于全血、血清、血液制品、唾液、漿液、淋巴液、羊水、水狀體、尿、腦脊髓液和其它已知的體液。“血液制品”包括人類的新鮮的冷凍血漿、血小板濃縮液、血紅細胞(RBC)、凝血因子(V、VII、IX、X 和 XIII)等。此外，可以被殺滅、減少和/或破壞的微生物包括病毒和耐受性革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌。而且，由于本發明作為增強的抗菌TOT處理的效力，本發明提供了用于治療在疾病患者中的死亡率和發病率的首要原因敗血癥的一種有利療法。因為該疾病的特征在于由病原微生物碎片產生的持續的血液感染，所以本發明提供了一種目前無法實現的更加有效的處理。為了有效地殺滅、減少和/或破壞在復雜體液如稀釋或未稀釋的血清或者含有血液或者血液化合物的溶液中的非期望的體液物質，優選的實施方式由用于增強的光動力療法的裝置組成，所述裝置包括至少一個復雜體液通道和至少一個電磁輻射源。優選地，復雜體液流通過的通道的一部分具有圓柱形或者螺旋形狀，所述通道的一個或者多個部分由允許部分或者完全電磁輻射透射的材料制成。優選地，電磁輻射源可以是選自激光輻射源、發光二極管源、燈輻射源及其組合的相干或者非相干輻射源。為了用于光動力療法，電磁輻射源發射具有激活至少一個在外源性給予的光敏劑、光敏劑組合物或者光敏劑前體或者被其吸收的波長的至少一種電磁輻射。優選利用激光或者LED源以預定的模式間歇性地發射電磁輻射。在照射期間，非期望的體液物質被破壞，而照射之間的中斷使得在/靠近非期望的體液物質處建立新的平衡和光敏劑的補充。在優選的實施方式中，至少一個電磁輻射源發射預先選自約500nm和580nm的范圍的電磁福射波長。當在優選情況下光敏劑包含被稱作番紅O的具有暗褐色外觀的染料時，優選的激光輻射波長在500-580nm的范圍內，優選約530nm。盡管如此，其它光敏劑和光敏劑組合物的應用不限于此，并且優選的輻射波長將取決于所選光敏劑的吸收光譜。在另一個實施方式中，能夠借助于選自光學纖維、光學纖維陣列、帶有圓柱形漫射器端的光學纖維及其組合的波導遞送電磁輻射能量。本發明進一步提供用于通過調節電磁輻射遞送模式、多次遞送電磁輻射、使用光敏劑吸收劑或者通過本 領域已知的任何其它機構移除或者滅活存在于處理后體液中的過量或者未激活的光敏劑的機構。本發明中還包括用于有效地移除、中和或者滅活內毒素、病原微生物碎片、死細胞和病原微生物的其它方法，優選通過將本發明裝置與選自連續血漿過濾吸附療法、連續靜脈-靜脈血液透析系統、高容量血液過濾及其組合的體外血液純化技術結合。在另一個實施方式中，借助于過濾器執行中和、滅活和/或移除。此外，可以使用用于中和和/或滅活內毒素和病原微生物碎片的本領域已知的其它方法和裝置，包括給予抗體、肽、清道夫受體富含半胱氨酸超家族的成員等。在中和和/或滅活內毒素和病原微生物碎片之后，還能夠借助于過濾器將它們移除。一個優選實施方式包括用于有效地殺滅、減少和/或破壞在復雜體液中的非期望的體液物質諸如革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌的如圖I所示的裝置100，所述裝置包括螺旋通道102和能夠發射電磁輻射、優選激光輻射的圓柱形漫射器104。圓柱形漫射器104的軸線穿過螺旋通道102的內部軸線。在來自給予光敏劑或光敏劑前體的停留時間之后，污染的介質106諸如被細菌污染的人血漿流過螺旋通道102，同時圓柱形漫射器104發射被調到所選光敏劑的激活波長的電磁輻射。光敏劑或者光敏劑前體可以被任何電磁輻射源激活，包括相干和非相干輻射源諸如激光輻射源、發光二極管源和燈輻射源(包括白熾燈、氙弧燈和金屬鹵化物燈)。可以通過燈和波導諸如帶有或者不帶漫射器端的光學纖維遞送電磁輻射。在該實施方式中，激光輻射是優選的，并可以借助于根據需要包含漫射器或者其它裝置的光學纖維設備或者陣列、優選帶有圓柱形漫射器端的光學纖維遞送激光輻射。為了增強抗菌PDT處理，優選在污染介質106流過螺旋通道102的同時間歇性地發射激光輻射。在另一個優選實施方式中，在圖2中描繪的裝置200包括外部圓柱形通道202和內部通道208，內部通道208包含能夠發射激光輻射的圓柱形漫射器204。起初，將光敏劑給予受感染的對象，并在一段停留時間后，污染的介質206在內部通道208各處流動，同時圓柱形漫射器204發射被調到所選光敏劑的激活波長的激光輻射。優選在污染介質206流過圓柱形通道202的同時間歇性地發射激光輻射。優選地，外部圓柱形通道202和包含圓柱形漫射器204的內部通道208由玻璃制成，但是不限于此。外部圓柱形通道202具有在5和50mm之間、優選在10和15mm之間的直徑和在30至300mm的范圍中、優選在90和IlOmm之間的長度。包含圓柱形漫射器204的內部通道208具有在O. 5-5mm之間、優選在I. 5_2mm之間的內徑。雖然如此，仍將根據污染介質206在通過外部圓柱形通道202時所期望的流動參數和在執行抗菌PDT療法時所期望的效果來確定外部圓柱形通道202和內部通道208的精確尺寸。再次地，本實施方式在殺滅、減少和/或破壞在復雜體液中的非期望的體液物質諸如革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌時提供了有效的抗菌活性。另一個優選實施方式是在圖3A和3B中描繪的照明單元/裝置300。圖3A示出由類似于在前面的實施方式中例示的外部圓柱形通道的多個外部圓柱形通道302組成的實施方式，所述外部圓柱形通道相互連接的方式使得污染介質306順次流過所有的外部圓 柱形通道。每一個圓柱形通道302均在內部持有圓柱形漫射器304和內部通道308。外部圓柱形通道302的陣列被封裝在配備有冷卻系統的外殼316中。當含有光敏劑的污染介質306被引導通過外部圓柱形通道302的陣列時，激光裝置310被激活，以預先選擇的模式間歇性地發射激光輻射312。在激光裝置310和外部圓柱形通道302之間存在將激光輻射312引導到每一個圓柱形通道302的光束分裂器314。圖3B示出另一個優選實施方式，其中LED面板318發射輻射以激活被添加到污染介質306中的光敏劑，污染介質306流過圓柱形通道302的陣列。LED面板318和圓柱形通道302的陣列被封裝在配備有冷卻系統的外殼316中。為了有效地治療敗血癥，即由感染引起的全身炎癥反應綜合癥，將用于增強的抗菌PDT處理的上述裝置與體外血液純化技術結合。已經提出，敗血癥綜合癥反映了促炎和抗炎介質的失衡，并且正是這種物質的異常峰值水平促使了發病。在嚴重情況下，敗血癥可以發展成多器官功能障礙、低灌注、低血壓和最終的死亡。病原體包括細菌，特別是在溶解時分泌內毒素的革蘭氏陰性細菌。這是因為革蘭氏陰性細胞壁的脂多糖(LPS)含量，所述脂多糖被釋放到血流中時可以觸發敗血性休克，從而誘導細胞、介質和細胞因子相關事件的復雜的炎性級聯反應。因此，中和或者移除所釋放的LPS和在破壞病原體之后存在的病原碎片是重要的。體外血液純化技術與抗菌PDT療法的有利組合提供了針對敗血癥的強效的治療處理，這是由于炎性介質的有效移除以及廣譜病原分子的殺滅和移除。圖4-6給出用于治療敗血癥的本發明的優選實施方式。圖4A描繪了被結合到之前描述的照明單元/裝置300的連續血漿過濾吸附療法的構成元件。帶有光敏劑的污染介質406流過血漿過濾器420。血漿過濾器420從全血424分離血漿422。全血424繼續流動并且成為靜脈返回流體426。帶有光敏劑的污染血漿422通過照明單元/裝置300，在此處，通過激光或者LED輻射完全或者部分殺滅、減少、破壞和/或消除感染性細菌，該激光或者LED輻射被調到所選光敏劑的激活波長并被以預先選擇的模式間歇性地發射。然后，處理后的污染血漿流過吸收劑/過濾器428，在此處俘獲不同分子量的物質。根據它的設計，吸收劑/過濾器428移除死亡的細菌細胞、病原微生物碎片、內毒素、過量或者未激活的光敏劑分子或者任何其它非期望的粒子。處理后的血漿430添加到全血424中并構成靜脈返回流體426。圖4B示出另一個優選實施方式，其中污染的介質406流過血漿過濾器420。血漿過濾器420從全血424分離血漿422。全血424繼續流動并且成為靜脈返回流體426。污染的血漿422被引到光敏劑遞送系統432，在此處，光敏劑或者光敏劑前體被遞送到污染的血漿422。與光敏劑組合的污染的血漿422流過照明單元/裝置300，在此處，通過激光或者LED輻射完全或者部分殺滅、減少、破壞和/或消除感染性細菌，該激光或者LED輻射被調到所選光敏劑的激活波長并被以預先選擇的模式間歇性地發射。然后，處理后的污染的血漿流過吸收劑/過濾器428，在此處捕獲具有不同分子量的物質，諸如死亡的細菌細胞、病原微生物碎片、內毒素、過量或者未激活的光敏劑分子等。處理后的血漿430與全血424組合并且構成靜脈返回流體426。在圖5所描繪的優選實施方式中，抗菌PDT裝置與連續靜脈-靜脈血液透析系統結合。帶有光敏劑的污染介質506流過包含照明單元/裝置300和過濾器534的系統。裝置300使得通過激光或者LED輻射完全或者部分殺滅、減少、破壞和/或消除感染性細菌，該激光或者LED輻射被調到所選光敏劑的激活波長并被以預先選擇的模式間歇性地發射。在透析液536沿著與污染介質506相反的方向流動時，過濾器534提供涉及分子穿過半透膜擴散的不同分子量物質的清除。過濾器534具有用于消除過量或者未激活的光敏劑分子的光敏劑吸收劑和用于中和和/或移除內毒素、病原微生物碎片、死細胞、病原微生物等的部分。處理后的介質構成靜脈返回流體526。 圖6A和B示出組合了高容量血液過濾與抗菌PDT裝置的優選實施方式。在圖6A中描繪的實施方式示出了流過照明單元/裝置300的帶有光敏劑的污染介質606，在此處，通過激光或者LED輻射完全或者部分殺滅、減少、破壞和/或消除感染性細菌，激光或者LED輻射被調到所選光敏劑的激活波長并被以預先選擇的模式間歇性地發射。在抗菌PDT處理后，處理后的介質流過過濾器634，在此處通過正靜水壓力排出廢物638諸如水和具有大和小分子量的物質諸如內毒素、病原微生物碎片、死細胞、病原微生物、過量或者未激活的光敏劑分子等。加入等滲替代流體640以復原流體體積和電解質。抗菌PDT處理后的介質和等滲替代流體640構成靜脈返回流體626。圖6B示出了與抗菌PDT裝置組合的高容量血液過濾的另一個實施方式，其中污染的介質606被引到光敏劑遞送系統632，在此處，光敏劑或者光敏劑前體被遞送到污染的介質606。與光敏劑組合的污染介質606流過照明單元/裝置300，在此處，通過激光或者LED輻射完全或者部分殺滅、減少、破壞和/或消除感染性細菌。輻射被調到所選光敏劑的激活波長并被以預先選擇的模式間歇性地發射。在抗菌PDT處理后，處理后的介質流過過濾器634，在此處通過正靜水壓力排出廢物638諸如內毒素、病原微生物碎片、死細胞、病原微生物、過量或者未激活的光敏劑分子等。加入等滲替代流體640以復原流體體積和電解質。抗菌PDT處理后的介質和等滲替代流體640構成靜脈返回流體626。在優選的實施方式中，旨在殺滅、減少和/或破壞在復雜體液中的非期望的體液物質諸如病原微生物和惡變的或者惡性的細胞的、增強PDT活性的方法包括以下步驟，I)將光敏劑或者光敏劑組合物或前體與所要處理的復雜體液或者所述復雜體液的提取物混合；2)在一段停留時間之后，向與光敏劑混合的污染的復雜體液發射被調至所選光敏劑的激活波長的電磁輻射；3)移除、中和或者滅活內毒素、病原微生物碎片、死細胞、病原微生物、過量或者未激活的光敏劑分子等；和4)根據需要，將處理后的復雜體液補回到相應的身體部位。
可以在生命有機體內，例如通過靜脈內給予光敏劑；或者在所述生命有機體外，例如在無菌容器袋內，將光敏劑、光敏劑組合物或者光敏劑前體與所要處理的復雜體液混合。優選地，與光敏劑混合的復雜體液在上述裝置實施方式所描繪的特定通道內側時受到處理和/或混合。在將處理后的復雜體液補回到相應患者的身體之前，光敏劑應當已經被完全或者部分消除或者滅活。可以通過調節電磁輻射遞送模式、多次遞送電磁輻射、通過使用光敏劑吸收劑或者通過任何其它機構來完成存在于處理后的血液中的過量或者未激活的光敏劑的移除或者滅活。為了如步驟3所述中和、滅活和/或移除內毒素(例如LPS)、病原微生物碎片和死細胞，可以使用很多方案。優選地，借助于過濾器執行中和、滅活和/或移除。此外，可以使用用于中和和/或滅活內毒素和病原微生物碎片的本領域已知的其它方法，包括給予抗體、肽、清道夫受體富含半胱氨酸超家族的成員等。在中和和/或滅活內毒素和病原微生物碎片之后，還能夠借助于過濾器將它們移除。在任何情況下，目的均在于使用中和或者滅活內毒素和病原碎片的聯合療法，從而減少一旦在這些內毒素和病原碎片到達生命有機體的血流時可能發生的炎性過程。在另一個優選實施方式中，旨在殺滅、減少和/或破壞在復雜體液中的非期望的體液物質諸如病原微生物和惡變的或者惡性的細胞的、增強PDT活性的方法包括以下步驟，I)從生命有機體提取污染的體液，并引導它通過上述裝置實施方式所描繪的特殊
管子;2)向污染的介質諸如體液或者所述體液的提取物給予光敏劑或者光敏劑組合物或前體；3)在污染的介質在管子內流動的同時，以預先選擇的模式間歇性地發射被調到所選光敏劑的激活波長的激光或者LED輻射；4)將處理后的介質補回到相應的身體部位。在另一個優選實施方式中，上述方法由于它們殺滅、減少和/或破壞微生物諸如革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌的能力而增強了抗菌PDT活性。在照射期間，細菌被破壞，而照射之間的中斷使得在/靠近細菌表面處建立新的平衡和光敏劑的補充。在優選的實施方式中，增強針對在復雜體液中的微生物諸如革蘭氏陰性和革蘭氏陽性細菌的抗菌PDT活性的方法包括間歇性輻射遞送。脈沖寬度取決于影響PDT處理的不同參數諸如污染程度、細菌污染的流體流量、光敏劑劑量和其它電磁輻射參數，包括功率、能量和時間。具有適當波長的激光輻射704將在/靠近革蘭氏陰性細菌雙層膜744處的光敏劑分子742激發為激發的單線態。該激發的單線態降低它的能量，從而變成三重態，然后三重態通過需要氧的兩個已知的光學過程進行反應，產生隨后能夠與氧反應產生細胞毒素物質的自由基離子，或者產生擴散通過革蘭氏陰性細菌雙層膜744以氧化生物分子并導致細胞毒性的激發態的單線氧746。由于在白蛋白位點處相對缺乏氧分子，被血清蛋白質分子748諸如白蛋白俘獲的一部分光敏劑分子742在很大程度上保持未漂白的。因此，在下一次照射之前的中止期期間，釋放被血清蛋白質分子748俘獲的光敏劑分子742并建立新、的平衡，從而補充在/靠近革蘭氏陰性細菌雙層膜744處的光敏劑。可以執行多個照明循環以有效地殺滅、破壞和/或滅活甚至在復雜體液中的細菌。通過以下實施例進一步說明本發明，但本發明不限于此。實施例I :在一項單獨的測試中，向含有傷口微生物菌群的常見組分金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)(革蘭氏 陽性細菌)的小牛血清(100%血清)溶液中加入包含番紅O的組合物，形成在99%小牛血清中的20 μ M番紅O的終濃度。在對應于圖3Β的流動系統中通過光纖遞送來自激光器Ceralas G2 (Biolitec AG,德國)的福射，Ceralas G2在532nm下操作并使用30mW/cm2的通量率。在使用10ml/min的流速通過該流動系統三次和連續照射之后，觀察到殺滅細菌的百分比為約99. 9%。已經參考附圖描述了本發明的優選實施方式，應該理解，本發明不限于精確的實施方式，并且在不偏離如在所附權利要求中限定的本發明的范圍或者精神的情況下，本領域技術人員可以在其中實現各種改變和修改。
權利要求
1.用于增強的光動力療法的裝置，所述增強的光動力療法旨在減少、殺滅或者消除在稀釋或者未稀釋的血清或者含有血液或者血液化合物的溶液中的非期望的體液物質，其包括 a)至少一個用于復雜體液的通道；和 b)至少一個電磁輻射源。
2.根據權利要求I所述的裝置，其中所述至少一個電磁輻射源發射一定波長的至少一種電磁輻射，所述波長的至少一種電磁輻射激活至少一種外源性給予的光敏劑或者被所述至少一種外源性給予的光敏劑吸收。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中所述光敏劑選自光敏劑、光敏劑組合物 和光敏劑前體。
4.根據權利要求3所述的裝置，其中所述光敏劑是番紅O。
5.根據權利要求2所述的裝置，其中所述至少一個電磁輻射源是發射預先選自約500nm到580nm的范圍的至少一種電磁福射波長的電磁福射源。
6.根據權利要求2所述的裝置，其還包括用于以間歇模式遞送所述電磁輻射波長的機構。
7.根據權利要求I的所述裝置，其中所述至少一個電磁輻射源包括選自激光輻射源、發光二極管源、燈輻射源及其組合的相干和非相干輻射源。
8.根據權利要求I所述的裝置，其中所述復雜體液選自全血、血清、其它體液及其組口 ο
9.根據權利要求I所述的裝置，其中所述非期望的體液物質是指病原微生物，包括細菌和病毒。
10.根據權利要求9所述的裝置，其中所述細菌包括革蘭氏陽性細菌和革蘭氏陰性細菌。
11.根據權利要求I所述的裝置，其中所述非期望的體液物質是指惡變的或者惡性的細胞，諸如癌細胞。
12.根據權利要求I所述的裝置，其中所述通道的至少一個部分具有選自圓柱形通道、螺旋通道及其組合的形狀。
13.根據權利要求I所述的裝置，其還包括所述通道的至少一個或者多個部分，所述通道的至少一個或者多個部分的材料允許部分或者全部電磁輻射透射。
14.根據權利要求I所述的裝置，其還包括從所述源傳輸輻射的至少一個波導。
15.根據權利要求14所述的裝置，其中所述波導選自光學纖維、光學纖維陣列、帶有圓柱形漫射器端的光學纖維及其組合。
16.根據權利要求I所述的裝置，其還包括用于一組通道的冷卻系統。
17.根據權利要求I所述的裝置，其還包括所述裝置與體外血液純化裝置的連接器，支持選自連續血漿過濾吸附療法、連續靜脈-靜脈血液透析系統、高容量血液過濾及其組合的技術。
18.根據權利要求17所述的裝置，其中所述非期望的體液物質還包括內毒素、病原微生物碎片、死細胞和病原微生物。
19.根據權利要求18所述的裝置，其還包括已知被用于中和和滅活內毒素和病原微生物碎片的裝置，所述已知被用于中和和滅活內毒素和病原微生物碎片的裝置選自抗體、肽、清道夫受體富含半胱氨酸超家族的成員、過濾器及其組合。
20.根據權利要求I所述的裝置，其還包括用于通過調節電磁輻射遞送模式、通過多次遞送電磁輻射、通過使用光敏劑吸收劑或者通過任何其它機構移除/滅活存在于處理后體液中的過量或者未激活的光敏劑的機構。
21.用于增強的光動力療法的方法，所述增強的光動力療法旨在減少、殺滅或者消除在稀釋或者未稀釋的血清或者含有血液或者血液化合物的溶液中的非期望的體液物質，其包括以下步驟， a)將光敏劑與所要處理的復雜體液或者所述復雜體液的提取物混合； b)暫停預先選擇的一段時間，以使所述光敏劑與所要處理的復雜體液的非期望的體液物質相結合， d)用被調至所選光敏劑的激活波長的電磁輻射源輻射所述處理的溶液 e)移除、中和或者滅活內毒素、病原微生物碎片、死細胞、病原微生物、過量或者未激活的光敏劑分子和類似的物質； f)根據需要，將所述處理后的介質返回到其相應的身體部位。
全文摘要
本發明提供用于消除、減少、破壞和/或抑制在復雜環境如血液、血清和其它體液中的非期望的體液物質諸如病原微生物和惡變的或惡性細胞的增強的方法和改進的裝置。在優選的實施方式中，本發明提供有效地滅活、減少和/或破壞在復雜體液中的革蘭氏陰性和革蘭氏陽性兩種細菌的抗菌PDT處理和裝置。優選裝置的實施方式包括分開或順次布置的引導通道和至少一個電磁輻射源。優選地，激光裝置或者LED面板用于遞送電磁輻射以激活光敏劑。優選采用基于處理參數的脈沖寬度間歇性地遞送電磁輻射。當與基于番紅O的優選光敏劑組合物一起使用時，優選的激光輻射波長處于500-580nm的范圍中。此外，本發明通過中和病原微生物碎片的生物活性并減少和/或移除引起炎性響應的病原微生物碎片而減弱了不利的宿主炎性響應。
文檔編號A61N5/06GK102725024SQ201180006552
公開日2012年10月10日 申請日期2011年1月13日 優先權日2010年1月19日
發明者杰哈德·維蘭德, 沃爾夫岡·紐伯格, 沃科爾·阿爾布萊奇特, 貝克哈德·基特 申請人:拜萊泰克制藥市場有限公司