用于辐照器官灌注液的设备和方法
阅读说明：本技术 用于辐照器官灌注液的设备和方法 (Apparatus and method for irradiating organ perfusate ) 是由 范德雷·萨尔瓦多·巴格纳托 M·赛贝尔 S·克沙夫吉 T·K·瓦德尔 M·T·贾拉索 于 2018-03-29 设计创作，主要内容包括：公开了用于辐照灌注液的设备和方法。所述设备包括罐,所述罐限定第一腔室。分隔件位于第一腔室内部。分隔件限定第二腔室。第一腔室和第二腔室是同心的并且具有基本上环形的横截面,每个横截面具有至少一个直径和基本上共同的纵向轴线。灌注液通过入口引入第一腔室中。紫外线辐射发射装置设置在第二腔室内部以用于向灌注液提供辐照。已辐射灌注液通过出口从罐中去除。描述了用于通过执行EVP并辐照灌注液来使微生物失活的其他设备和系统。(An apparatus and method for irradiating a perfusate are disclosed. The apparatus includes a canister defining a first chamber. The partition is located inside the first chamber. The partition defines a second chamber. The first and second chambers are concentric and have substantially annular cross-sections, each cross-section having at least one diameter and a substantially common longitudinal axis. The perfusate is introduced into the first chamber through the inlet. An ultraviolet radiation emitting device is disposed inside the second chamber for providing irradiation to the perfusate. The irradiated perfusate is removed from the tank through an outlet. Other devices and systems for inactivating microorganisms by performing EVP and irradiating the perfusate are described.)
相关申请的交叉引用
这是基于2017年4月4日提交的美国临时专利申请62/481,523的优先权要求35U.S.C.119权益的专利合作条约申请，所述申请全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及使用体外灌注和UV辐照或光动力处理(PDT)来使供体器官(诸如肺)中的微生物失活的系统和方法，所述微生物优选为病毒或细菌，所述病毒诸如HCV病毒、HIV、乙型肝炎、细胞巨化病毒(CMV)、艾巴氏病毒(EBV)和腺病毒中的一者或多者，所述细菌诸如葡萄球菌细菌(例如金黄色葡萄球菌)、嗜麦芽窄食单胞菌和假单胞菌细菌(例如铜绿假单胞菌)。
背景技术
没有足够数量的合适的供体器官来满足需要移植的患者不断增长的等待名单。
例如，对于患有晚期肺疾病的患者，肺移植可以挽救生命。然而，等待肺移植的患者数量大大超过了可用供体的数量。此外，晚期肺疾病患者的名单正在增加。
估计全世界有1.3-1.5亿慢性丙型肝炎患者(北美约占2％)。通常不向肺移植提供丙型肝炎病毒阳性(HCV+)供体，因为传播给受体的风险大于90％。直接作用抗病毒药物(DAA)可用于治疗从HCV+供体肺中传播病毒后的供体接受者(Khan B等人，Am JTransplant 2017.Doi：10.1111/ajt.14137)。将HCV+供体添加到清单中意味着每年北美约1,000名新供体。
减少存在于供体肺中的丙型肝炎病毒(HCV)病毒载量和/或使病毒失活可以增加器官的利用率。
减少存在于其他器官中的病毒或细菌载量可以类似地增加其他器官的利用率。
体外灌注与供体肾脏一起使用，也与其他器官诸如肺和心一起使用。
例如，体外肺灌注(EVLP)是一种在移植前评估肺活力和/或处理肺的方法。诸如EVLP的策略已用于治疗由于吸入性肺炎、肺水肿和肺栓塞引起的受损供体肺，如Inci I、Ampollini L、Ami S等人的Ex vivo reconditioning of marginal donor lungs injuredby acid aspiration，The Journal of Heart and Lung Transplantation，2008年；第27期(第11卷)：第1229-1236页；Nakajima D、Liu M、Osumi A等人的Lung Lavage andSurfactant Replacement During Ex Vivo Lung Perfusion for Treatment of GastricAcid Aspiration-Induced Donor Lung Injury，The Journal of Heart and LungTransplantation，2017年；第36期(第5卷)：第577-585页，doi：10.1016/j.healun.2016.11.010；Machuca TN、Mercier O、Collaud S等人的Lung TransplantationWith Donation After Circulatory Determination of Death Donors and the Impactof Ex Vivo Lung Perfusion:DCDD Lung Transplantation and EVLP，American Journalof Transplantation，2015年；第15期(第4卷)：第993-1002页，doi：10.1111/ajt.13124以及Machuca TN、Hsin MK、Ott HC等人的Injury-specific ex vivo treatment of thedonor lung:pulmonary thrombolysis followed by successful lungtransplantation，American journal of respiratory and critical care medicine，2013年；第188期(第7卷)：第878-880页所述。利用EVLP，可以在体温下体外对肺进行灌注和通气以模拟生理状况。
使用光源使微生物失活的方法是本领域已知的。例如，U.S.7,993,580公开了一种使用从一个或多个光源发射的单色或多色光来有效地使分批反应器中生物流体中存在的微生物失活的方法。作为另一个示例，U.S.10/196020公开了提供一种UV反应器，所述反应器呈围绕至少一个伸长的UV灯的伸长的大致环形的反应腔室的形式，使生物流体在反应腔室内沿沿着紫外线灯长度引导的主流移动，并在流体内产生循环的次级流，其中次级流叠加在主流上。作为另一个示例，U.S.6,447,720教导了一种用于流体的紫外线消毒的系统，其中紫外光源被浸没在流体中，并且其中未处理的流入物进入系统，流过淹没的光源并作为处理过的消毒流出物离开输出端。
光动力疗法(PDT)是用于对血库中的血液成分进行灭菌的另一种基于光的疗法(Mohr H、Steil L、Gravemann U等人的BLOOD COMPONENTSA novel approach to pathogenreduction in platelet concentrates using short-wave ultraviolet light:UVCIRRADIATION FOR PATHOGEN REDUCTION IN PCs.Transfusion，2009年；第49期(第12卷)：第2612-2624页，doi：10.1111/j.1537-2995.2009.02334.x；Steinmann E、Gravemann U、Friesland M等人的Two pathogen reduction technologies-methylene blue pluslight and shortwave ultraviolet light-effectively inactivate hepatitis Cvirus in blood products:INACTIVATION OF HCV IN BLOOD PRODUCTS.Transfusion，2013年；第53期(第5卷)：第1010-1018页，doi：10.1111/j.1537-2995.2012.03858.x；FloydRA、Schneider Jr.JE、Dittmer DP的Methylene blue photoinactivation of RNAviruses.Antiviral Research，2004年；第61期(第3卷)：第141-151页，doi：10.1016/j.antiviral.2003.11.004；以及Müller-Breitkreutz K、Mohr H的Hepatitis C andhuman immunodeficiency virus RNA degradation by methylene blue/lighttreatment of human plasma，Journal of medical virology，1998年；第56期(第3卷)：第239-245页。PDT涉及称为光敏剂的药物的施用，所述药物需要激活特定波长的光辐照，才能从稳定状态(基态)转变为激发态(单峰态)，然后进入衰变阶段，在所述阶段形成反应性氧物种(ROS)。这种疗法会导致一系列光生物学过程，所述过程导致对包括HCV和HIV-1的病毒产生不可逆的光损伤(Bachmann B、Knü ver-Hopf J、Lambrecht B、Mohr H的Targetstructures for HIV-1inactivation by methylene blue and light，Journal ofmedical virology，1995年；第47期(第2卷)：第172-178页；Bachmann B、Knüver-Hopf J、Lambrecht B、Mohr H的Target structures for HIV-1inactivation by methylene blueand light，Journal of medical virology，1995年；第47期(第2卷)：第172-178页)。
发明内容
本发明的一个目的是通过用光疗法处理供体器官的灌注液来减少供体器官中的病原体载量和/或使微生物失活，所述供体器官任选地为供体肺。本发明的一个目的是使用体外灌注减少供体器官中的微生物和/或使其失活，所述微生物优选为病毒或细菌，所述病毒诸如HCV病毒、HIV、乙型肝炎、细胞巨化病毒(CMV)、艾巴氏病毒(EBV)和腺病毒中的一者或多者，所述细菌诸如葡萄球菌细菌(例如金黄色葡萄球菌)、嗜麦芽窄食单胞菌和假单胞菌细菌(例如铜绿假单胞菌)中的一者或多者。
以下概述旨在向读者介绍以下更详细的描述，而不是限定或限制要求保护的主题。
根据一个方面，本主题涉及一种辐照设备，包括：
罐，所述罐限定第一腔室；
位于所述第一腔室内部的分隔件，所述分隔件限定第二腔室，其中所述第一腔室和所述第二腔室是同心的并且具有基本上环形的横截面，每个横截面具有至少一个直径和基本上共同的纵向轴线；
入口，通过所述入口，灌注液被引入所述第一腔室中；
出口，通过所述出口，所述第一腔室中的已辐照灌注液从所述罐中去除；以及
辐射发射装置，所述辐射发射装置设置在所述第二腔室内部以便向所述灌注液提供辐照。
根据另一个方面，本主题涉及一种用于辐照器官灌注液的辐照设备。在一个实施方式中，所述设备包括：
罐，所述罐限定第一腔室；
入口，通过所述入口，所述灌注液被引入所述第一腔室中；
出口，通过所述出口，所述第一腔室中的已辐照灌注液从所述罐中去除；
分隔件，所述分隔件位于所述第一腔室内部并限定第二腔室，所述分隔件形成所述第二腔室与所述第一腔室之间的阻隔件；以及
紫外线辐射发射装置，所述紫外线辐射发射装置设置在所述第二腔室内部以便向所述灌注液提供辐照。
在一个实施方式中，灌注液是肺灌注液。
在一个实施方式中，辐射发射装置是紫外线辐射装置。
在一个实施方式中，辐射发射装置是UVC灯。
在另一个实施方式中，分隔件由石英玻璃制成。
在另一个实施方式中，罐由玻璃制成。
在一个实施方式中，具有环形横截面的塑料外部保护件被施加到罐的外表面。
根据另一个方面，公开了一种辐照设备，包括：
下部单元；
上部单元，所述上部单元可枢转地安装在下部单元上，使得上部单元能够相对于下部单元移动以打开和闭合设备；
至少一个辐射源，所述至少一个辐射源安装在下部单元和上部单元中的一者上；
其中上部单元和下部单元限定用于接收容器的腔室，并且其中下部单元的侧面板中的每一个限定适于支撑容器的主体部分的凹槽。在一个实施方式中，至少一个辐射源包括紫外线灯。
在另一个实施方式中，紫外线灯包括以下中的一者：紫外线A灯、紫外线B灯和紫外线C灯。
在另一个实施方式中，辐照设备进一步包括安全传感器，所述安全传感器用于检测上部单元何时在下部单元的顶部上向上和/或向下移动，使得传感器检测设备何时打开和/或闭合，并且用于防止在设备打开时意外激活设备。
在一个实施方式中，安全传感器包括位于下部单元和上部单元上的感测板，使得传感器检测何时上部单元与下部单元不接触。
根据另一个方面，公开了一种石英管，包括：
伸长的管状主体，所述伸长的管状主体包括外表面，所述主体具有入口和出口，以及
抓持装置，所述抓持装置机械加工在所述入口和所述出口端部处的外表面上，以便在所述石英管连接到外部管时提供紧密配合。
在一个实施方式中，一种无菌包装包括如上所述的石英管。
在另一个实施方式中，无菌包装进一步包括适于连接到石英管和外部管件的连接器。
根据一个方面，公开了一种辐照系统，包括：
辐照设备和容器；
所述辐照设备包括：
下部单元和上部单元，所述上部单元可枢转地安装在下部单元上，使得上部单元可相对于下部单元移动以打开和闭合设备；
至少一个辐射源，所述至少一个辐射源安装在下部单元和上部单元中的一者上；
其中上部单元和下部单元限定用于接收容器的腔室，并且下部单元的每个侧面板限定适于支撑容器的主体部分的凹槽；
所述容器包括入口，通过所述入口可以将溶液引入容器中；以及出口，通过所述出口可以从容器中去除溶液，其中抓持装置机械加工在入口和出口的端部处，以便在容器连接到外部管时提供紧密配合。
在一个实施方式中，至少一个辐射源包括紫外线灯。
在另一个实施方式中，紫外线灯包括以下中的一者：紫外线A灯、紫外线B灯和紫外线C灯或者发射红光的灯，任选地为红光灯，或者包括红灯的灯源。
在另一个实施方式中，辐照设备进一步包括安全传感器，所述安全传感器用于检测上部单元何时在下部单元的顶部上向上和/或向下移动，使得传感器检测辐照器何时打开和/或闭合，并且用于防止在设备处于打开构型时意外激活设备。
在一个实施方式中，安全传感器包括位于下部单元和上部单元上的感测板，使得传感器检测上部单元何时在下部单元的顶部上移动。
根据另一个方面，本主题涉及一种用于在移植之前减少供体器官中的包括病毒和细菌的微生物和/或使其失活的方法，所述方法包括：使用灌注溶液对所述供体器官进行体外灌注(EVP)以产生灌注液；以及使用例如如上所述的辐照设备辐照所述灌注液。
在一个实施方式中，供体器官是供体肺并且EVP是体外肺灌注(EVLP)。
在一个实施方式中，辐照是UVC辐照。在一个实施方式中，辐照包括红光辐照或由红光辐照组成。
执行辐照任选地达EVP的一部分或EVP的整个时间。
在一个实施方式中，所述方法包括：对供体器官执行标准EVP达至少或约2小时、至少或约4小时、至少或约6小时、至少或约8小时或者至少或约九小时，任选地最多或约18小时。
在一个实施方式中，执行辐照达至少两小时且最多18小时，任选地最多15个小时、最多12个小时、最多9个小时、最多6个小时或最多4个小时，任选地达与EVP相同的时间段。
在另一个实施方式中，诸如亚甲蓝的光活化剂被添加到灌注溶液，并且辐照包括或由红光辐照组成。任何杀病毒/杀菌光敏剂可与活化光结合使用。
在一些实施方式中，在EVP期间用灌注溶液更换灌注液或灌注液的一部分，并且所述方法包括对供体器官执行第二EVP。例如，第一EVP可以执行达约1小时、约2小时、约3小时，并且第二EVP可以执行达约1至6小时。
根据以下详细描述，本公开的其他特征和优点将变得显而易见。然而，应当理解，尽管示出了本公开的优选实施方式，但是详细描述和具体示例仅通过说明的方式给出，因为在本公开的精神和范围内的各种改变和修改对于本领域技术人员而言将是显而易见的。
附图说明
为了更好地理解本文所描述的实施方式并更清楚地示出它们如何被实施，现在将仅通过示例的方式参考示出至少一个示例性实施方式的附图，并且在附图中：
图1A是用于辐照灌注液的设备的图示；
图1B是图1A的设备的透视图；
图2是图1A的设备的剖视图；
图3是紫外线辐射发射装置的图示；并且
图4是EVLP系统的示意图。
图5是一组图表，其示出在各种治疗之后肺灌注液和肺组织中的病毒载量百分比的变化。
图6是示出在各种处理之后肺灌注液中的病毒载量百分比的图表。
图7是示出微型EVLP的示意图。
图8是聚丙烯酰胺凝胶，其示出UVC不会影响斯蒂恩溶液(Steen Solution)中的白蛋白。
图9是示出在微型EVLP和UVC暴露之后病毒载量百分比的图表。
图10是示出感染性测定的示意图。
图11A是示出用UVC辐照处理的灌注液中的感染性和白蛋白水平的图表。
图11B是示出用UVC处理的灌注液中的白蛋白水平的印迹。
图12A是示出UVC和抗生素对灌注液中铜绿假单胞菌水平的影响的图表。
图12B是示出UVC和抗生素对灌注液中嗜血菌水平的影响的图表。
图12C是示出UVC和抗生素对灌注液中金黄色葡萄球菌水平的影响的图表。
图13是概述测试条件的示意图。
图14A是示出在极端洗涤、UVC和PDT条件下EVLP阶段期间的生理参数的一系列图表。
图14B是示出经处理的肺和对照肺的灌注液中的HCV病毒载量的一系列图表。
图15A是示出使用抗HCV核心抗体染色的HCV病毒体的一系列图像。
图15B是示出HCV的PCR检测的一系列图表。
图15C是示出红光疗法对HCV感染性的影响的图表。
图15D是临床试验的示意图。
图15E是测量EVLP期间和移植之后的生理参数的一系列图表。
图16示出EVLP系统的框图。
图17示出辐照系统的图示。
图18示出石英管的示例性实施方式。
图19A、图19B、图19C和图19D示出辐照系统的示例性实施方式。
具体实施方式
本文描述了用于在体外灌注(EVP)系统中辐照灌注液的辐照器。本文展示的是，通过处理在EVP回路中循环通过器官的灌注液以使受感染器官的病毒和细菌失活，可以将诸如UVC和使用例如亚甲蓝的光动力疗法(PDT)的光疗法与EVP一起使用，从而使得器官可安全用于移植。
术语“EVP”或“体外灌注”是指已经从供体收获的供体器官的灌注，并且包括例如常温EVP和低温EVP。当EVP为肺EVP时，称为EVLP；当EVP为肾脏EVP时，可以称为EVKP；当EVP为心脏/心EVP时，可以称为EVCP；并且当EVP为肝/肝脏EVP时，可以称为EVHP。
如本文所用，术语“标准EVP”涉及在一定长度的时间和本领域已知的条件下、在具有或不具有氧载体的情况下将诸如Steen SolutionTM的营养液(即，灌注溶液)泵送通过供体器官的血管。取决于器官，EVP可以包括器官特异性成分。例如，对于肺，氧气由呼吸机供应。例如，如本文所用，术语“标准EVLP”涉及将诸如Steen SolutionTM(XVIVO)的营养液(即，灌注溶液)泵送通过肺的血管，同时从呼吸机向它们提供氧气。
如本文所用，术语“灌注溶液”意指用于灌注器官的任何溶液。例如，SteenSolutionTM通常用于包括EVLP的EVP，但是也已经描述了其他肺灌注溶液，例如如美国专利申请20180070583中所公开的。例如除STEEN溶液(XVIVO灌注、Goteborg、Sweden)外，灌注溶液还可以包含诸如红细胞浓缩物的氧载体、诸如全血的血液、无细胞血红蛋白氧载体(HBOC)或HBOC加血浆(HBOC+血浆。当供体器官是心、肾脏或肝脏时，可以使用氧载体。
如本文所用，术语“灌注液”意指已经或正在用于体外灌注的灌注溶液，例如已经泵送通过器官至少一次的灌注溶液，诸如肺、肾脏、心或肝脏内EVP。
如本文所用，术语“肺灌注液”意指用于EVLP的已经泵送通过肺的灌注溶液，诸如Steen SolutionTM。类似地，如本文所用，术语“肾脏灌注液”意指用于EVKP的已经泵送通过肾脏等的灌注溶液。
如本文所用，术语“Steen SolutionTM”意指包含右旋糖酐的缓冲细胞外型溶液，其具有针对EVLP而专门开发的优化的胶体渗透压，其包含人血清白蛋白、右旋糖酐和细胞外电解质组合物(lowK+)。斯蒂恩溶液是如通常在EVLP中的无细胞的和/或另外包含氧载体。
如本文所用，程度术语诸如“约”、“基本上”和“近似”意指修饰术语的合理偏离量，使得最终结果不会显著改变。如果这种偏离不会否定其所修饰词的含义，那么这些程度术语应解释为包括至少±5％的修饰词的偏离。
除非另有定义，否则与本公开内容结合使用的科学技术术语应具有本领域普通技术人员通常理解的含义。此外，除非上下文另外要求，否则单数术语应包括复数并且复数术语应包括单数。
在以下描述中，阐述了具体细节以提供要求保护的主题的示例。然而，下文描述的实施方式并不意图限定或限制要求保护的主题。
应当理解，为了说明简单且清晰，在认为适当的情况下，可在图中重复参考标号以指示对应或类似元件或步骤。阐述了许多具体细节，以便提供对本文所述主题的示例性实施例的透彻理解。然而，本领域的普通技术人员将理解，可以在不具有这些具体细节的情况下实践本文所述的实施方式。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程和部件，以免模糊本发明主题。此外，该描述不应被认为以任何方式限制本主题的范围，而是用于说明各种实施方式。
如图1A和图1B所示，用于辐照溶液(即，灌注溶液/灌注液，任选地称为灌注液)的设备具有限定内部腔室的罐103。罐可以直立，并且其高度可以大于其跨度。罐可以由玻璃或其他合适的材料制成。罐可以具有大体圆形的横截面。在一个实施方式中，罐直径可在2至5厘米之间。罐也可以具有多边形的横截面，诸如四边形、五边形、六边形、七边形或八边形。
如图1A和图1B所示，塑料外部保护件105被施加到罐103的外表面。塑料外部保护件可以采用罐的形状。塑料外部保护件可以具有大体圆形的横截面。在一个实施方式中，塑料外部保护件的半径可在3至6厘米之间。例如，塑料外部保护件的半径可以是约3.8或任选地为3.77厘米。
罐103限定具有上部部分和下部部分的内部腔室107。罐的上部部分通常可以是圆柱形的。罐101的下部部分通常可以是圆柱形的。
罐103具有进料入口109。进料入口109将来自器官的灌注液引入腔室107的上部部分中。罐103可以包括一个或多个进料入口，以将灌注液引入腔室107中。进料入口109可以包括弯头，所述弯头将灌注液向下引导到腔室的上部部分中。进料入口109可以进一步包括弯头，所述弯头将灌注液向上引导到腔室的上部部分中。取决于器官大小，以恒定的流量穿过进料入口109的灌注液的流速可在每分钟1至3升之间。
在一个实施方式中，流速为每分钟1.5升，以确保在器官中的流量恒定和/或适应器官大小。在另一个实施方式中，流速为每分钟2升，以确保在器官中的流量恒定和/或适应器官大小。在另一个实施方式中，流速为每分钟2.5升，以确保在器官中的流量恒定和/或适应器官大小。
在一些实施方式中，灌注液是肺灌注液。在一个实施方式中，流速为每分钟1.5升，以确保在肺中的流量恒定和/或适应肺大小。在另一个实施方式中，流速为每分钟2升，以确保在肺中的流量恒定和/或适应肺大小。在另一个实施方式中，流速为每分钟2.5升，以确保在肺中的流量恒定和/或适应肺大小。
罐103包括出口111，通过所述出口从罐103中去除灌注液。出口可以位于腔室的下部部分中。对在出口111处从罐103中去除的灌注液进行辐照。罐可以包括一个或多个出口，以从腔室107中去除已辐照灌注液。
分隔件113在腔室107内部限定第二腔室115。分隔件可以沿着罐的纵向轴线延伸。第二腔室115可以具有圆柱形形状。辐射发射装置，任选地紫外线辐射发射装置120设置在第二腔室115内部。辐射发射装置，任选地紫外线辐射发射装置可以向在腔室107中流动的灌注液提供辐射。分隔件113使第二腔室115与腔室107保持分开。分隔件113用作第二腔室115与腔室107之间的阻隔件。辐射发射装置也可以是红光发射装置。
在一个实施方式中，腔室107和第二腔室115是同心的并且具有基本上环形的横截面，每个横截面具有至少一个直径和基本上共同的纵向轴线。
在一个实施方式中，在第一腔室107内部形成圆形中空圆柱体。圆形中空圆柱体是三维区域，所述三维区域由第一腔室和第二腔室的两个同心圆柱体区段以及罐的两个平行的环形基部界定。两个平行的环形基部可以垂直于圆柱体的轴线。当灌注液进入罐103时，灌注液被容纳在圆形中空圆柱体内。灌注液一旦进入圆形中空圆柱体内，就会绕过位于第二腔室115内部的辐射发射装置。灌注液在圆形中空圆柱体内可以具有恒定的流量。
图2示出用于辐照灌注液的设备的示例性实施方式的剖视图。腔室107和第二腔室115是同心的并且具有基本上环形的横截面。腔室107的半径可以是约2.8厘米，任选地为2.77厘米。第二腔室115的半径可以是约2厘米。塑料外部保护件也与第一腔室和第二腔室同心。例如，塑料外部保护件105的半径可以是约3.8厘米，任选地为3.77厘米。
共同纵向轴线的长度可在10至20厘米之间。返回图1A，共同纵向轴线的长度可以是约13.3厘米，任选地为13.36厘米。当灌注液在腔室107中流动时，设置在第二腔室内部的辐射发射装置向灌注液提供辐照。
分隔件113可以由石英玻璃或其他合适的材料制成。由于石英玻璃的纯度，其光学和热特性优于其他类型的玻璃。例如，石英玻璃的低热膨胀系数使其成为在辐射发射装置与包含灌注液的腔室之间形成阻隔件的有用材料。石英玻璃作为分隔件可以具有宽的透光率范围，所述透光率范围从紫外线(UV)延伸到近红外(IR)。由于石英玻璃的强度和高熔点(与普通玻璃相比)，其用作辐射发射装置的包壳。
例如，紫外线辐射发射装置可以是UVC辐射装置。例如，紫外线辐射发射装置可以是紫外线C(UVC)灯。紫外线辐射发射装置可以具有圆柱形形状，其具有基本上环形的横截面。红光辐射发射装置可以类似地具有圆柱形形状，其具有基本上环形的横截面。
图3示出紫外线辐射发射装置的示例性实施方式。装置的直径可以是约1.6厘米。装置的纵向长度可以是约13.4厘米，任选地为13.36厘米。
返回图2，示出第二腔室115内部的辐射发射装置，诸如紫外线辐射发射装置120。在该实施方式中，紫外线辐射发射装置120与第二腔室115同心。紫外线辐射发射装置120的半径可以是约0.8厘米。
在操作中，灌注液通过进料入口(或溶液输入端)进入辐照设备。灌注液是一种营养溶液，其由于灌注器官而可以包含微生物，例如病毒和/或细菌，所述病毒诸如HCV病毒、HIV、乙型肝炎、细胞巨化病毒(CMV)、艾巴氏病毒(EBV)和腺病毒中的一者或多者，所述细菌诸如葡萄球菌细菌(例如金黄色葡萄球菌)、嗜麦芽窄食单胞菌和假单胞菌细菌(例如铜绿假单胞菌)中的一者或多者。灌注液以受控的流速进入辐照设备。已辐照灌注液可以相同的流速离开辐照设备。受控的流速可在每分钟0.1至3升之间。例如，肺灌注液可以每分钟1.5升的流速进入辐照设备。作为另一个示例，灌注液可以每分钟2升的流速进入辐照设备。作为另一个示例，灌注液可以每分钟2.5升的流速进入辐照设备。基于器官大小选择灌注流速。
灌注液一旦进入辐照设备中，通常就暴露于连续辐照(例如，来自紫外线辐射发射装置的UVC光或来自红光发射装置的红光)下达最短时间段。例如，紫外线辐射发射装置可以是UVC灯。UVC灯可发射波长为100nm至280nm的电磁辐射。例如，UVC灯发射波长为253.7nm的电磁辐射。UVC灯泡可以以每秒0.9焦耳(或瓦特)的速率传输能量。UVC灯的辐射强度可以是450μW/cm2(其中μW＝10-6J/sec)。红光发射装置可以是红光灯，并且提供约620nm至约750nm的红光，特别发射波长620nm至640nm的红光。
参考图17，示出用于向溶液提供辐照的辐照系统1700的图示。例如，溶液可以是灌注液。辐照系统1700包括辐照器1701和(辐照)容器1703。例如，辐照系统可以以这样的方式辐照溶液，该方式使得精确可控制剂量的辐照有效地递送到溶液。
返回参考图17，辐照器1701包括下部单元1705和上部单元1707。例如，下部单元可以是基部。例如，上部单元可枢转地安装到下部单元，使得上部单元可相对于下部单元移动以打开和闭合辐照器。保持器1718可用于打开和闭合上部单元。
辐射源1712和1713在下部单元1705和上部单元1707的至少一个且优选地每一个的内部，例如，辐射源可以是灯。例如，辐照器可以包括一个或多个反应器，任选地为四个反应器。例如，反应器包括功率单元和辐射源，例如像一个或多个灯(或灯泡)。例如，灯可以是伸长的和/或管状的。例如，可以将bivolt(127V/220V)AC电源线连接到电源输出口，以向反应器供电。
例如，两个灯可以安装在下部单元中。例如，两个灯可以安装在上部单元中。例如，当辐照器处于闭合位置时，上部单元和下部单元形成腔室。例如，待辐照的溶液通过容器泵送到腔室中或以其他方式移动通过腔室，在所述容器处溶液可暴露于来自灯的诸如紫外线光的辐射。腔室可以具有预定宽度。
例如，灯可以是用于提供UV-A光的紫外线A(UV-A)灯。例如，UV-A灯可以发射约320nm至约400nm的光。例如，灯可以是用于提供UV-B光的紫外线B(UV-B)灯。例如，UV-B灯可以发射约290nm至约320nm的光。灯还可以例如是红光灯，并且提供约620nm至约750nm，特别是包括620nm至640nm的红光。
例如，辐照器配备有四个UV灯或4个红光灯以提供辐照。例如，辐照器的下部单元和上部单元各自可以配备有两个UV-C灯。例如，UV-C灯可以安装在下部单元和上部单元的平台上。例如，UV-C灯可以在约29伏的电压、约0.17安的电流和约4瓦的功率下工作。例如，灯可以是平行的。例如，灯可以是伸长的且管状的。
例如，下部单元和上部单元可以包含多个灯，以用于向辐照器内的容器(例如管)内部的溶液提供均匀的辐照。例如，辐照器可以包含至少两个灯，以提供均匀的辐照。例如，辐照器可以是包含四个以4W工作的低压汞UVC灯(以254nm工作)的平台。例如，每个灯在与石英管接触时可以递送31mW/cm2的光功率密度，每个灯在石英管的中心为近似24mW/cm2。方式如，当四个灯一起使用时，这表示石英管中心的总功率为近似96mW/cm2。
例如，当辐照器处于闭合位置时，上部单元和下部单元形成腔室并包封灯。例如，上部单元可枢转地安装在下部单元上，使得上部单元可相对于下部单元移动以打开和闭合辐照器。例如，上部单元和下部单元限定用于接收容器的腔室。例如，下部单元的侧面板限定适于支撑容器的主体部分的凹槽。
返回参考图17，下部单元1705在下部单元的每一侧上具有侧面板1716。每个侧面板限定凹槽1717，容器1703在辐照过程中可以支撑在所述凹槽上。上部单元1707在上部单元的每一侧上具有侧面板1714，并且每个侧面板限定用于在辐照期间容纳容器的主体部分的凹槽1715。例如，当辐照器处于闭合位置时，凹槽1715和1717在侧面板1714和1716中限定侧开口。例如，下部单元1705和上部单元1707上的灯可以限定容纳容器的空腔。例如，空腔是下部单元与上部单元之间的间隙或体积。例如，在辐照过程中将容器放置在这种间隙中。
例如，可将一次性石英管放置在空腔内部，以馈送待由辐照器脱污染的溶液(例如，灌注液)。例如，当将一次性石英管***空腔中时，其可以放置在灯附近或与灯接触。
例如，辐照器可以配备有一个灯以提供辐照。例如，辐照器可以配备有两个或更多个灯以提供辐照。例如，灯可以容易地更换。例如，灯可以从辐照器上移除，诸如灯可以从上部单元和下部单元移除或拆卸。例如，使用者可以从辐照器移除UV-B灯，并用UV-C灯或UV-A灯替换。例如，灯可以包括外套管和灯回路，所述灯回路在其端部处具有接口(sockets)或连接器构件，通过所述接口或连接器构件向灯提供电流。灯的示例包括能够产生紫外线光的汞蒸气灯。本领域技术人员应当理解，可以采用任何数量的辐照灯向辐照器提供内部辐照。例如，可以将辐照器设计为实现所需的溶液通量速率，同时还确保接收到适当的辐照剂量。
例如，灯可以是用于提供UV-A光的紫外线A(UV-A)灯。例如，UV-A灯可以发射约320nm至约400nm的光。例如，灯可以是用于提供UV-B光的紫外线B(UV-B)灯。例如，UV-B灯可以发射约290nm至约320nm的光。例如，灯可以是用于提供UV-C光的紫外线C(UV-C)灯。例如，UV-C灯可以发射约100nm至约280nm的光。例如，辐照器可以配备有四个UV-C灯以提供辐照。例如，辐照器的下部单元和上部单元各自可以配备有两个UV-C灯。在其他实施方式中，灯是红光灯，并且提供约620nm至约750nm，特别是包括波长620nm至640nm的红光。
例如，当辐照器处于闭合位置时，上部单元和下部单元形成辐照腔室。例如，待辐照的溶液通过容器泵送到腔室中或以其他方式移动通过腔室，在所述容器处溶液可暴露于来自灯的紫外线光的辐射。例如，容器可以是石英管。例如，石英管灯可能会接触到辐射腔室内部的石英。例如，石英管可以在灯的短距离处。例如，石英管可以放置在灯附近。
例如，灯的直径可以为16mm。例如，灯的直径可以为约12mm至约20mm。例如，灯的直径可以为约8mm至约24mm。例如，灯的长度可以为136mm。例如，灯的长度可以为约130mm至约142mm。例如，灯的长度可以为约124mm至约152mm。例如，灯的长度可以为约118mm至约158mm。
例如，灯可以产生31mW/cm2的能量密度(fluence)。例如，灯可以产生约25mW/cm2至约37mW/cm2的能量密度。例如，灯可以产生约19mW/cm2至约43mW/cm2的能量密度。例如，灯可以产生约13mW/cm2至约49mW/cm2的能量密度。
例如，灯可以以1Hz与200Hz之间的频率脉冲发出红光或UV射线(诸如UV-A射线、UV-B射线和UV-C射线)，并且持续时间在一纳秒与一秒之间。例如，脉冲的频率为约50Hz。例如，脉冲的持续时间可以是约2毫秒。
返回参考图17，在辐照器上示出了开/关按钮1710。例如，开/关按钮1710可以放置在辐照器的控制单元上。
参考图19A、图19B、图19C和图19D，容器1703放置在辐照器1701内部的空腔中。容器的入口1723和出口1721在图19D中示出。例如，容器可以是石英管。在图19A和图19B中，辐照器1701处于打开位置。例如，石英管也可以连接到EVP系统。石英管的入口可以连接到EVP系统的出口，并且石英管的出口可以连接到EVP系统的入口。如图19B和图19C所示，使用者正在通过使用保持器1718来闭合辐照器1701的过程中。在图19D中，当上部单元搁置在下部单元的顶部上时，辐照器1701闭合。还示出了电缆1911，其连接到安全传感器，以用于检测辐照器何时打开和/或闭合。电缆可以连接到辐照器的控制单元，所述控制单元控制装置的操作。例如，安全传感器可以检测上部单元何时与下部单元紧密接触，使得传感器检测设备何时打开和/或闭合。例如，传感器可以防止在设备打开时意外激活设备。
例如，当辐照器接通时，当溶液在石英管内部从入口流动到出口时，灯产生电子束或其他类似的辐照束，所述电子束或其他类似的辐照束被引导到石英管中以辐照石英管内部的溶液。例如，沿着石英管的整个外表面提供辐照。当流过石英管的灌注溶液被辐照时，已辐照灌注溶液通过石英管的出口离开石英管。
例如，辐照器包括安全传感器，所述安全传感器用于检测上部单元何时在下部单元的顶部上向上和/或向下移动，使得传感器检测辐照器何时打开和/或闭合。例如，辐照器可以具有安全传感器，所述安全传感器防止在上部单元打开时意外激活辐照器。当辐照器打开时，传感器会关闭灯和/或防止灯发射辐射，否则可能会有害并会对操作人员造成危害。
例如，传感器可以是由两对平行的感测板组成的结构，用于检测辐照器何时处于打开和/或闭合位置。例如，每对板可分别放置在下部单元和上部单元上，使得传感器检测上部单元何时在下部单元的顶部上移动。因此，传感器检测上部单元何时打开和/或闭合。
返回参考图17，示出了辐照容器1703。例如，辐射容器可以是管。例如，辐射容器可以是石英管。容器1703具有入口1723，通过所述入口将溶液引入容器中。例如，溶液可以是溶液(例如灌注液/灌注溶液，SteenTM溶液等)。容器1703具有出口1721，通过所述出口可以从容器中去除已辐照溶液。
例如，当容器被辐照器辐照并且溶液循环通过容器以使溶液被紫外线光或红光辐照时，溶液中的微生物失活会发生。例如，容器中的溶液沿着循环路径在光源附近流动。光源任选地是紫外线光源或红光源。例如，UV光源可以是UV-A灯。例如，UV光源可以是UV-B灯。例如，UV光源可以是UV-C灯。
参考图18，示出石英管1800，所述石英管具有包括外表面1802的伸长的管状主体。石英管1800具有入口1806，通过所述入口将溶液引入石英管中。容器1800具有出口1804，通过所述出口可以从容器中去除溶液。例如，抓持装置可以机械加工在入口和出口的端部处的外表面上，以便在石英管连接到外部管时提供紧密配合。
例如，石英管的长度可以为133mm。例如，石英管的长度可以为约100mm至约170mm。例如，石英管的长度可以为约70mm至约200mm。例如，石英管的长度可以为约30mm至约240mm。
例如，石英管可以单件出售。例如，石英可以无菌包装出售。例如，石英可以容易地消毒。
返回参考图17，容器1703可以是如图18所述的石英管。容器在入口1723处具有抓持装置1723A并且在出口1721处具有抓持装置1721A。例如，抓持装置可以被机械加工到容器的入口和出口中。当抓持装置连接到连接器或管时，可以使用所述抓持装置来提供紧密配合。
例如，容器/石英管可以串联连接到系统(诸如EVP系统、EVLP系统、EVKP系统、EVCP系统、EVHP系统)。例如，这种系统的管可以通过使用凸(male)/凹(female)连接器连接到石英管。例如，凸/凹连接器可以由PVC制成。例如，凸连接器和凹连接器可限定伸长件，所述伸长件限定具有两个相对端的中央通道。
返回参考图18，凸连接器1821连接到石英管的入口1806。凸连接器1821在一端处具有凹插头接收开口1825，并且在另一端处具有管接收开口1827。凹连接器1831连接到石英管的出口1804。凹连接器1831在一端处具有凸插头接收开口1835，并且在另一端处具有管接收开口1837。例如，当连接凸连接器和凹连接器(未示出)时，凹插头接收开口适于接收凸插头接收开口。
凸连接器和凹连接器包括用于阻止连接器内部的流体流动的止流按钮/销1840。当将连接器连接到石英管和/或系统管件时，可以停止连接器内部的流体流动。
如图18所示，当入口1806配合到管接收开口1827中时，凸连接器1821连接到石英管1800。当出口1804配合到管接收开口1837中时，凹连接器1831连接到石英管1800。
例如，凸和/或凹连接器可作为单件出售。例如，连接器可以无菌包装出售。
例如，石英管可以与一个或多个连接器一起出售。例如，无菌包装可包括石英管与一个或多个连接器。
例如，石英管的壁厚可以为21.6mm。例如，石英管的壁厚可以为约18.6mm至约24.6mm。例如，石英管的壁厚可以为约15.6mm至约27.6mm。例如，石英管的壁厚可以为约12.6mm至约30.6mm。
例如，通过石英管的溶液的流速可以是1L/min。例如，溶液的流速可以是约0.8L/min至约1.2L/min。例如，溶液的流速可以是约0.6L/min至约1.4L/min。例如，溶液的流速可以是约0.4L/min至约1.6L/min。
例如，在辐射期间，辐照器和容器(例如管)内部的温度可以是37℃。例如，温度可以是约35℃至约39℃。例如，温度可以是约33℃至约41℃。例如，温度可以是约30℃至约44℃。
例如，石英管可以是可更换的。例如，石英管可以是容易消毒的。例如，石英管可以用作玻璃质包壳材料。例如，石英管可以承受最多约1100℃的高操作温度。在一些实施方式中，石英管。
例如，容器可以连接到EVP系统，任选地是EVLP系统，诸如图6中描述的EVLP系统。例如，容器可以连接在EVP系统的各个点处，以向灌注溶液/灌注液提供辐照。
本文所述的辐照器设备和系统可以例如与EVLP、EVKP、EVCP和EVHP一起使用。
因此，灌注液可以是肺灌注液、肾脏灌注液、心灌注液、肝脏灌注液或来自可在移植之前灌注的任何器官的灌注液。
EVLP系统的示意图在图4中示出。XVIVOTM腔室被示出在401处。肺403放置在XVIVOTM腔室401内。将ICU呼吸机连接到XVIVOTM腔室，以将呼吸递送到XVIVOTM腔室(可从瑞典Vitrolife AB获得的
从所述点处，使用离心泵409将肺灌注液泵送到膜(脱)氧器411和热交换器(加热器/冷却器)413中，在所述膜(脱)氧器中，通过气体混合物(例如86％N2、8％CO2和6％O2)将肺灌注液脱氧并温热至正常体温。然后，在再次进入肺403之前，肺灌注液任选地经过白细胞过滤器407。
参考图16，示出了包括辐照器的EVLP系统1600的框图。EVLP系统1600包括辐照系统1617、器官腔室1601、ICU呼吸机1615、贮存器1605、离心泵1609、膜(脱氧器)1611、脱氧气罐1621、加热器/冷却器交换器1613以及白细胞过滤器1607。例如，辐照器是辐照系统的一部分。例如，辐照系统也可以与EVP系统一起使用来辐照溶液。例如，辐照系统也可以与EVKP系统一起使用来辐照溶液。例如，辐照系统也可以与EVCP系统一起使用来辐照溶液。例如，辐照系统也可以与EVHP系统一起使用来辐照溶液。
返回参考图16，白细胞过滤器1607的出口连接到辐照系统的入口，使得灌注溶液/灌注液从白细胞过滤器流动1631到辐照系统。辐照系统的出口连接到器官腔室1601的入口，使得已辐照灌注溶液/灌注液从辐照系统流动1632到1601处的器官腔室。在器官腔室-肺连接与器官腔室-贮存器连接之间存在桥接夹1623。当被激活时，桥接夹允许灌注溶液从辐照系统1617流动到贮存器1605，而不经过器官腔室。
例如，辐照系统1617可以是图1A和图1B以及图2中描述的设备。例如，辐照系统1617可以是图17和图19A至图19D中描述的系统。
例如，器官腔室可以是XVIVOTM腔室。例如，可以将器官(诸如肺)1603放置在XVIVOTM腔室1601内以进行处理。
例如，辐照系统1617可以连接在膜(脱氧器)与白细胞过滤器之间。例如，辐照系统可以连接在离心泵与膜(脱氧器)之间。例如，辐照系统可以连接在贮存器与离心泵之间。例如，辐照系统可以连接在器官腔室与贮存器之间。
本领域技术人员将认识到，其他系统(诸如EVP、EVKP、EVCP和EVHP系统)可能没有呼吸器。在这种情况下，辐照系统，特别是辐照器，可以放置在此类系统的主回路中的任何位置，并且优选地在进入器官腔室的入口之前。
还提供了用于使潜在感染性微生物的供体器官脱污染的方法。本文描述用于使供体器官中的微生物失活的方法的实例，所述微生物包括例如病毒或细菌，所述病毒诸如HCV病毒、HIV、乙型肝炎、CMV、EBV和腺病毒中的一者或多者，所述细菌诸如葡萄球菌细菌(例如金黄色葡萄球菌)、嗜麦芽窄食单胞菌和假单胞菌细菌(例如铜绿假单胞菌)中的一者或多者。
因此，本发明的一个方面是一种使供体器官中的包括病毒和细菌的微生物失活的方法，所述方法包括：
使用灌注溶液对所述供体器官执行体外灌注(EVP)以产生灌注液；以及
辐照灌注液。
在一个实施方式中，可以用UVC光辐照处理溶液(例如灌注液)。在另一个实施方式中，灌注溶液可以包含诸如亚甲蓝的光活化剂，并用红光辐照。
所述方法可以使微生物失活，所述微生物诸如病毒和/或细菌，所述病毒包括例如HCV病毒、HIV、乙型肝炎病毒、CMV、EBV和腺病毒中的一者或多者，所述细菌诸如葡萄球菌细菌(例如金黄色葡萄球菌)、嗜麦芽窄食单胞菌和假单胞菌细菌(例如铜绿假单胞菌)中的一者或多者。
在一个实施方式中，所述方法包括：对供体器官执行EVP达至少或约2小时、至少或约4小时、至少或约6小时、至少或约8小时或者至少或约9小时、至少或约12小时，任选地最多或约18小时。
UVC光辐照和/或PDT可以在1小时或2小时内有效地使微生物失活。因此，灌注液可被辐照达至少1小时、至少或约2小时、至少或约3小时、至少或约4小时、至少或约5小时、至少或约6小时、最多或约7个小时、最多或约8个小时、最多或约9个小时、至少10小时、至少11小时或至少12小时或更多。例如，可以执行辐照达至少两小时且最多18小时，任选地最多15个小时、最多12个小时、最多9个小时、最多6个小时或最多4个小时，任选地达与EVP相同的时间段。
执行辐照任选地达EVP的一部分或EVP的整个时间。
在一些实施方式中，所述方法使用本文所述的设备、系统或装置中的一者或多者。
在一个实施方式中，所述方法用于使用于移植的器官脱污染，其中所述方法包括：
通过EVP用灌注溶液灌注受感染器官以提供灌注液；
用选自UVC或PDT的光疗法辐照灌注液达至少2小时；从而提供脱污染的器官。
在一个实施方式中，辐照是UVC。
在另一个实施方式中，灌注溶液包含光敏剂。光敏剂可以是亚甲蓝。在使用亚甲蓝的实施方式中，辐照是红光。其他实例包括光敏剂、即苯并卟啉衍生物单酸环A(BPD-MA)，其在被光激活时对有包膜病毒具有杀灭作用。
在一些实施方式中，EVP回路包括提供辐照的辐照器。在其他实施方式中，辐照器是本文在图1A、图1B、图2、图17和图19A至图19D中描述的或包括本文所述的部件(诸如UV灯规格或容器)的辐照器。
在一个实施方式中，器官选自肺、肾脏、心和肝脏。
在一个实施方式中，EVP是标准EVP。在一个实施方式中，EVP是EVLP。
标准EVLP涉及将诸如Steen SolutionTM的营养液泵送通过肺的血管，同时从呼吸机向它们提供氧气。
在一个实施方式中，灌注溶液是斯蒂恩溶液。
在一个实施方式中，灌注溶液包含氧载体。
在一个实施方式中，一种用于减少供体器官中的微生物和/或使其失活的方法包括：在有或没有辐照的情况下执行标准EVP；更换灌注液；并且再次用辐照执行EVP。在一个实施方式中，灌注液或其一部分可以每小时更换一次。在一个实施方式中，灌注液可以每2小时更换一次。在一个实施方式中，灌注液可以每3、4、5或6小时更换一次。在一个实施方式中，该方法包括：在有或没有辐照的情况下执行EVP达至少三个小时；用新鲜的灌注溶液更换灌注液或其一部分；以及用辐照执行EVP，例如达六小时。
在一个实施方式中，所述方法包括：在有或没有辐照的情况下执行EVP；更换灌注液或其一部分；以及在一个或多个后续时段内用辐照执行EVP达后续时段中的至少一个。
在一个实施方式中，EVP是EVLP。在另一个实施方式中，EVP是EKP。在又一个实施方式中，EVP是EVCP。在又一个实施方式中，EVP是EVHP。
本文所述的方法可以与任何器官一起使用，无论是否已知被病毒或细菌感染。如此处所述，使用光疗法可以防止污染或者可以防止无法在移植前常规筛查或未被发现的感染传播。
本文所述的方法可以特别地允许挽救例如HCV阳性的器官。因此，另一方面包括一种用于挽救从遭受感染的个体获得的供体器官以用于移植到受体中的方法，其中所述感染会使所述器官丧失用于移植的资格，所述方法包括：在体外系统中用灌注溶液灌注所述供体器官达第一时间段，其中所述时间段是基于所述个体未被感染而产生灌注液来确定；以及在灌注所述器官的同时辐照所述灌注液达第二时间段，其中所述第二时间段不大于9小时。
在一个实施方式中，所述灌注液被辐照达至少2小时或达本文所述的时间段。诸如流速等的参数例如可以是本文所述的参数。
在一些实施方式中，所述方法进一步包括移植器官。
在其他实施方式中，在辐照灌注液之后，可以任选地评估灌注液在移植之前或之后的感染性。
因此，还提供了一种移植受感染器官的方法，所述方法包括：
通过体外灌注(EVP)用灌注溶液灌注受感染器官以提供灌注液；
用选自UVC或PDT的光疗法辐照灌注液达至少2小时；
将经过灌注和光疗法处理的器官移植到受试者体内。
用UVC或包括红光的光进行的灌注和辐照可以根据本文所述的任何参数。
如所提及的，在使用PDT的情况下，灌注溶液包含光活化剂，诸如亚甲蓝。
在一个实施方式中，一种用于减少供体肺中的微生物，任选地病毒(诸如HCV病毒、HIV、乙型肝炎、CMV、EBV和腺病毒中的一者或多者)或细菌的方法包括：在标准EVLP期间对肺灌注液执行UVC辐照，优选地在EVLP期间在肺灌注液上执行UVC辐照达至少2小时，任选地达2至12小时。UVC辐照涉及使肺灌注液进入如上所述的用于辐照肺灌注液的设备中。如实施方式中所示，UVC辐照不影响Steen SolutionTM中的白蛋白。
以下非限制性实施例是本公开的说明：
实施例1
EVLP对改变HCV的组织和肺灌注液水平的影响
方法
评估了因肺移植而下降的HCV+人肺。所使用的取回和冲洗技术与临床实践相似。将双肺块分开并放置在两个单独的EVLP回路中并进行比较。通过qtPCR测量病毒滴度。
组1：对照n＝3接受标准EVLP，持续9h(对照)
组2：回路/灌注液交换n＝3。在3小时处进行回路和灌注交换。
结果
图5展示了所见病毒载量的降低。
表1显示在来自低病毒血症的供体的肺中未检测到病毒载量。
表1
实施例2
在EVLP期间使用的基于光施加的疗法(UVC和PDT)的装置
UVC光辐照(253.7nm；450microW/cm2)可用于使细胞培养物中的HCV(例如在人血清中60s内和2分钟内)失活。
如图1和图2所示，设计并测试了定制的辐照设备。
实施例3
UVC对肺灌注液HCV量和感染性的影响
方法
灌注液辐射：UVC：253.7nm；450microW/cm2
评估了因肺移植而下降的HCV+人肺。所使用的取回和冲洗技术与临床实践相似。将双肺块分开并放置在两个单独的EVLP回路中并进行比较(组1和2)。通过qtPCR测量病毒滴度。
组1：对照n＝3接受标准EVLP，持续9h
组2：UVC n＝3；UVC辐照9h
组3：回路/灌注液交换(清洗)n＝3。标准EVLP 3h/更换回路灌注液/标准EVLP 6h
结果
结果显示在图6中。
实施例4
微型EVLP回路和辐照器
微型EVLP和辐照器如图7所示构造。它适用于评估不同的光波长/能流(例如，穿过单位面积的粒子流)。它用于评估UVC暴露后对灌注溶液降解的影响。所使用的UVC球泡灯为0.9J/s；253.7nm和/或4W/29V/0.17A，直径为16mm，长度为136mm并且能流为31mW/cm2。在此模型中，辐照器包括装有紫外线灯泡的石英管和普通玻璃，其形成用于接纳溶液的腔室，并且任选地管长为133mm，壁厚最大为21.6mm。灌注体积为150mL。将溶液泵送到辐照器中。溶液可以是肺灌注液。离心泵将溶液以受控的流速泵送到辐照器中。受控的流速可在每分钟0.1至2升之间。溶液从辐照器输出，并馈送到贮存器中。外部加热器可以为贮存器内的溶液提供热量。贮存器内的溶液可以通过离心泵再次馈送到辐照器。旋塞阀可从贮存器收集样品。
方法和结果
将在微型EVLP上辐照的新鲜的斯蒂恩溶液(150mL)与未辐照的斯蒂恩灌注溶液进行比较。将溶液处理达180分钟，并进行两次验证。如图8所示，对血清白蛋白没有影响。
UCV能够消除EVLP微型回路中的HCV。用HCV血清(来自HCV+肺供体)使新鲜的斯蒂恩溶液(150mL)转染。初始病毒载量平均为6000UI/mL。灌注液辐照进行3小时(UIVC-0.9J/s)。结果显示在图9中。如倒三角形所指示，在3例中的2例中，在UVC暴露120分钟之后，获得不能检测的病毒载量。
在实施例中，展示的是，标准EVLP减少了供体肺中的微生物，优选地病毒，诸如HCV病毒、HIV、乙型肝炎、细胞巨化病毒(CMV)、艾巴氏病毒(EBV)和腺病毒中的一者或多者，并且例如在3小时处通过回路灌注液交换可增强这种效果。UVC可有效地使HCV失活。
实施例5
感染性测定
JFH-1HCV菌株用于使Huh 7.51肝细胞转染，如图10所示。出于在微型EVLP系统中使用的目的而用制造的HVS的转染斯蒂恩溶液可制成并用于例如确定用于使微生物失活的合适或最佳条件，所述微生物优选地为病毒，诸如HCV病毒、HIV、乙型肝炎、细胞巨化病毒(CMV)、艾巴氏病毒(EBV)和腺病毒中的一者或多者。
实施例6
方法
来自8个HCV+供体的排斥肺用于研究。分离双肺块并将其放置在2个独立的EVLP回路中达9小时。一个肺用作对照肺(标准EVLP方案)，而另一个肺经受不同的处理条件：1：强烈的肺清洗(EVLP 3h后更换灌注溶液和回路)；2；使用专门设计的装置将紫外线C(UVC)光应用于回路。在使用不同病毒量的专门设计的EVLP微型回路(无肺回路)中，还评估了UVC光对病毒载量的影响。使用Abbott RealTime HCV测定法在肺和灌注液的不同时间点处测量病毒载量。
结果
在8个供体中的2个中，在EVLP期间未在肺中检测到HCV病毒，这与低病毒血症相关联。对于剩下的6个供体，洗肺是降低HCV滴度的最有效的处理：清洗组为85.8％(±2.83；n＝3)，而UVC组为57.6％(±6.78；n＝2)，而对照组为19.78％(±25.73；n＝07)(图6)。在不同的HCV剂量下，UVC辐照在微型EVLP回路中非常有效。在EVLP上进行UVC辐照180分钟之后，病毒载量从初始载量下降了95.7％(±4.3；n＝3)(图9)。在两种情况下，达到了无法检测到的病毒载量。
EVLP可以是显著减少供体肺中微生物的平台，所述微生物优选为病毒，诸如HCV病毒、HIV、乙型肝炎、细胞巨化病毒(CMV)、艾巴氏病毒(EBV)和腺病毒中的一者或多者。这种方法是否会导致传播风险的降低尚不清楚。诸如UVC的辅助处理策略可能会在供体肺中实现完全去除。
实施例6
在肝细胞模型中评估灌注液的感染性。
紫外线C辐照被评估为使受感染的器官灌注溶液中的丙型肝炎病毒失活的合适技术，同时使溶液中的人白蛋白仍然可以存活。使用图7所示以及实施例4所述的定制的微型化灌注系统(微型EVLP)和辐照器。在如实施例4所述的用无细胞器官灌注溶液灌注之后，使用特定的HCV(JFH-1，1.5 106拷贝/mL)替代物掺入(spike)该溶液。测试系统达180min、37℃和1l/min。测试了两组(每组n＝6)：1)对照，无紫外线C辐照；2)UVC，光能流为31mW/cm2。在实验过程中，在不同的时间点处采集样品，然后将样品转染到肝细胞培养物中(Huh7.5.1)，以测试感染性的丧失。还测试了UVC对白蛋白(器官灌注溶液的关键成分)浓度和降解的影响。图11A(线图)描述了白蛋白浓度是稳定的，并且在两组之间未检测到显著差异。在UVC组中，UVC辐照150分钟后未发现感染性，而对照组仍具有感染性(图11A，条形图)。
即使在经过6和9个小时的UVC处理后，如聚丙烯酰胺凝胶电泳所示，白蛋白还是完整无缺的(图11B)。
实施例7
目的：肺移植是一种用于晚期肺疾病患者的挽救生命的疗法。体外肺灌注(EVLP)被用于器官保存和移植前肺感染的治疗。紫外线C光(UVC)辐照是输血前用于血液制品的有效杀病毒和杀菌处理。在这项研究中，研究了UVC光辐照和抗生素疗法对微型化EVLP模型中常见细菌病原体的影响。
方法：将低钾-右旋糖酐肺灌注溶液和溶源性肉汤(LB)培养基的混合物掺入1,0x105 CFU/mL的金黄色葡萄球菌、嗜麦芽窄食单胞菌和铜绿假单胞菌。使用了微型EVLP和UVC辐照器(图7)。在灌注之后，将回路分成三组(每组n＝4)并进行评估达180分钟：1)对照(无处理)；2)UVC(236nm，9J/cm2)以及3)抗生素(亚胺培南/西司他丁，333mg/L)。使用LB琼脂培养板和细菌DNA qPCR测定法在不同时间点处取样并进行分析。
结果：细菌培养：UVC辐照15分钟后未见细菌生长。在抗生素组中，细菌的生长量随时间推移而减少，但是在处理180分钟后仍然存在细菌的生长(0对15±2.3个菌落/板，p＝0.0476)。在对照组中，细菌生长随时间推移而呈指数增长。DNA qPCR分析：UVC处理显著更有效，从而导致180分钟后总体减小2个对数，而对照组(16S rRNA分析)增大1个对数。此外，在对每个细菌物种进行分离分析后，UVC最为有效(图12A至图12C)。
结论：在改良的常温离体肺灌注回路中施加的UVC光有效消除了灌注液中的细菌。这比添加当前在EVLP中使用的广谱抗生素更有效。UVC光可以是维持回路无菌性的有效辅助方法，以防止污染或消除从体外灌注的受感染器官流到灌注液中的细菌。
实施例8
人肺研究：EVLP和光疗法对HCV滴度的影响：为了评估EVLP本身的影响，并作为针对肺组织和灌注溶液中HCV滴度的基于光疗法的平台，有9位患者排斥NAT+HCV供体的人肺。使用标准方案回收供体肺，并用冷的低钾右旋糖酐(LPD)溶液冲洗，并按常规临床实践保存在4℃下。在EVLP冲洗前，将肺置于2个独立的EVLP回路中达9小时。一个肺是对照组(标准EVLP方案，(n＝9))，而另一个肺随机接受不同的处理条件(每种n＝3)(图13A)：(1)强烈的肺清洗(EVLP 3小时后更换灌洗溶液和回路)；(2)施加到EVLP灌注液的紫外线C(UVC)光(260nm，4W)；(3)光动力疗法(PDT)，使用在与红光辐照(630nm，20mW/cm2)相关联的灌注溶液(1umol/L)中稀释的亚甲蓝(MB)。这种设计的优点在于，对照肺和处理肺都来自同一供体(相同病毒载量作为基线)。在基线时以及在灌注过程中每3小时从肺的下部肺叶和上部肺叶收集组织活检样品，每小时收集一次灌注样品。使用实时PCT(RealTime PCR)测定评估所有样品的病毒载量定量。将结果标准化以降低病毒载量的百分比。为了将光疗法的施加转化到EVLP系统，需要将一种特定的装置内联***EVLP回路中，在所述回路中可以施加不同的光波长来处理灌注溶液。如图16所示，将辐照器引入白细胞过滤器的下游。首先，在EVLP期间在体外肺功能方面未发现显著差异，这表明施加到回路的UVC或PDT没有立即的有害影响(图14A)。例如，在EVLP的9小时期间比较所有组的对照肺和研究肺时，没有发现P/F比率差、气道峰值压力和动态顺应性有显著差异。其次，PDT((亚甲蓝1umol/L+630nm/20mW/cm2)是降低灌注液HCV滴度(从基线的降低百分比)的最有效处理：97.87％降低(±0.71)对对照组中(p＝0.0153)69.49％(±0.89)，随后进行强烈的肺清洗：85.8％降低(±2.83)对对照组(p＝0.046)中46.57％降低(±17.85)，以及UVC 57.6％降低(±6.78)对对照组中(p＝0.7195)中54.5％(±10.23)。PDT也是最有效的降低肺组织中HCV滴度的方法：90.96％降低(±0.7028)对对照组(p＝0.0158)中75.46％(±8.2)，随后进行强烈的肺清洗：84.1％降低(±5.49)对对照组(p＝0.0002)中50.14(±20.09)。与对照组相比，UVC组无显著差异：52％(±5.7)对对照组(p＝0.6372)中53.3％(±12.1)(图14B)。
感染性评估
与使用HCV qPCR作为主要功效终点有关的挑战之一是PDT和UVC损伤和/或片段病毒体使它们为非感染性的，但是它们仍然可以通过qPCR检测到。qPCR靶向HCV RNA的5'UTR区，这是继基于光的疗法后最保守的区(Smith DB、Mellor J、Jarvis LM等人，Variationof the hepatitis C virus 5'non-coding region:implications for secondarystructure,virus detection and typing.Journal of General Virology.1995年；第76期(第7卷)：第1749-1761页，doi：10.1099/0022-1317-76-7-1749)。这种效果突出表明，我们在EVLP后测量灌注液中的HCV RNA可能低估了光疗法的抗病毒效果，因为即使可检测到的病毒也会明显削弱感染幼稚细胞的能力。理想情况下，在基于光的处理后，应使用来自HCV感染患者的病毒复制感染性实验；然而，HCV对在体外系统中的生长非常有抵抗力。因此，为了评估EVLP期间的光疗法对HCV感染力丧失的影响，使用了HCV分子克隆(JFH-1，2aHCV基因型)。这个最近开发的克隆提供了机会，以使用高度易受HCVcc感染的Huh7-CD81肝细胞系(Huakita T.JFH-1菌株的分离和HCV感染系统的开发)直接评估不同处理后的HCV感染性丧失。在：Hepatitis C.Methods in Molecular BiologyTM.Humana Press；2009年：第305-327页，https://link-springer-com.myaccess.library.utoronto.ca/protocol/10.1007/978-1-59745-394-3_23，访问于2018年2月15日)。假设即使在灌注溶液中仍可通过qPCR检测到HCV病毒，但在处理后仍无感染能力。为了验证该原理，使用了专门设计的EVLP微型回路(图7)，使得可以将已知量的JFH-1病毒添加到回路中，并像人肺实验中那样暴露于光辐照下。在用250mL灌注溶液灌注后，用1.5x106拷贝/mL HCV JFH-1菌株感染所述溶液。在将灌注液加热至37℃后，分三组(每组n＝4)进行180分钟处理：(1)对照(无光辐照)，(2)UVC光(260nm，4W)，以及(3)PDT(以不同浓度稀释的MB：1umol/L、0.5umol/L、0.1umol/L和0.01umol/L，在两种不同的光条件下：630nm，20mW/cm2红光和常规室内光)。在微型回路中的灌注时间期间，取1.5mL等分试样，用于掺入Huh 7.5.1肝细胞培养物，并在37℃加5％CO2的设置下，在添加了10％FBS的DMEM中保存72h。控制pH并维持30％-90％的细胞融合。为了说明感染性，将Huh 7.5.1细胞用DAPI和HCV抗核心抗体染色，然后对肝细胞簇进行计数(图15A)。在处理后，还通过RealTime PCR分析样品的病毒滴定。结果以簇数(FFU/mL)呈现。在本文中，表明在所有实验中，在微型EVLP灌注液中，UVC辐照150分钟后，Huh7.5.1细胞均未见感染性，尽管辐照180分钟后的平均qPCR病毒计数为300,000lU/mL(图15B)。PDT组表明进一步的抗HCV功效，在红光暴露下单独灌注15分钟后未观察到感染性，并且该效应取决于光敏剂剂量(图15C)。重要的是，如通过白蛋白电泳评估的，红光处理不会影响灌注液特性。亚甲蓝也被环境光激活，尽管其效果比红光弱。
这些结果加在一起表明：1：常规EVLP方案使人供体肺中的HCV滴度降低了40％；2：EVLP 3H后回路和灌注液交换使人供体肺中的HCV滴度降低了80％；3：使用MB作为光敏剂的PDT使人供体肺中的HCV滴度降低了98％；4：尽管仍然可以通过qPCR检测到病毒片段，但在EVLP期间应用的基于光的疗法能够完全使HCV失活。
临床前安全性研究
为了将这种方法转化到临床EVLP设置，使用临床前大型动物移植模型评估在EVLP期间应用UVC和PDT的安全性(图15D)。
在该模型中，在麻醉和机械通气下使用约克郡公猪(30-35kg)。在取出肺后，将肺在4℃下保存2小时，然后进行EVLP 6达小时。在EVLP期间，将猪肺随机分为三组(每组n＝4)：(1)对照(标准EVLP技术)；(2)紫外线C；(3)光动力疗法(PDT)，使用在与红光辐照相关联的灌注溶液(1umol/L)中稀释的亚甲蓝(MB)。在EVLP期间，评估了肺生理状况(肺血管阻力、肺动脉压力、左心房(静脉)压力、峰值气道压力、平台压、动态顺应性、静态顺应性和气体交换功能-PO2)；各组之间在6小时内的离体肺功能没有差异。在EVLP后，移植左肺，然后再灌注4小时。收集移植后的上、下肺静脉的移植后血气样品，并计算动脉血氧分压(PaO2)/吸入氧分率(FiO2)的平均值。在灌注4小时后，各组之间未发现显著差异，并且在所有动物中均观察到出色的肺功能(图15E)，这表明该方法在肺移植早期阶段的安全性。
结论：在供体器官上评估了基于光的疗法的效果。EVLP期间的UVC和PDT对病毒失活非常有效。临床前研究表明，在EVLP期间应用这些疗法对肺没有明显的有害作用。这些数据提供了充分的临床前证据，以在使用HCV阳性器官供体肺的临床试验中检查灌注液灭菌的效果。使用这种方法的临床试验将开始确认所观察到的结果。预计这将转化成可用于移植给患有晚期肺疾病的患者的许多更优质器官。
本领域技术人员当然将理解，在由本文的权利要求书限定的本发明的范围内，所描述的实施方式的许多变型是可能的。
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