[发明专利]测定输送到有光能靶的流体中的光能有效量的方法和系统

说明书

一般来说，本发明涉及为将有效的光能量输送到靶而测定输送到包含光能靶的流体(尤其是部分透明的流体)中的光能量。具体地说，本发明涉及一种光线疗法和光泳系统，其中需要将所需的有效光能量输送到在生物流体中的靶。

多年来光辐照或光线疗法已经广泛地应用在化学和生物领域中。在30年代、40年代以及50年代中对许多情况的治疗人们使用紫外线(UV)对血液进行光辐照。这些情况包括细菌性疾病(比如败血病、肺炎、腹膜炎、创伤感染)、病毒感染(包括良性和慢性肝炎)、小儿麻痹症、麻疹、腮腺炎以及单核细胞增多症。光线疗法或光辐照还包括将光可活化的或光可敏化的靶(比如细胞、血液产品、体液、化学分子、组织、病毒和药的混合物)暴露在光中的方法，该光促使靶产生变化。近年来，在医学领域中应用光线疗法增多。这些应用包括对病毒污染的血液或血液制品进行消毒、对浓缩的血小板输入引起的异源免疫反应的预防性治疗和对自身免疫和T-细胞(T-cell)两者引入的疾病的治疗。光辐照的应用也包括对包含有不希望存在的微生物(比如，细菌或病毒)的流体的辐照消毒。

通过可见光或紫外光辐照治疗对许多人类疾病(尤其是那些涉及到生物流体比如血液的疾病)有利。光辐照可以有效地消除细胞的免疫原性、去活或杀死所选择的细胞、使病毒或细菌去活或活化所需的免疫反应。例如，可以应用光线疗法作为对某些血液成分或整个血液的抗病毒处理。(参见PCT申请WO97/36634，标题为“Photopheresis Treatment of Chronic HCV Infections”(丙型肝炎病毒感染的光泳治疗))。在这种情况下，可以通过紫外光辐照将在输送的浓缩血小板中的致病病毒杀死。

实际上，某些形式的光辐照本身就很有效，不需要引入外部试剂或化合物，而其它的光辐照则要求引入特定的试剂或催化剂。在后者治疗技术中是应用可光活化的药物。在具体的应用中，大家都很清楚，与其它的细胞群(通常包括全血)相比许多人类的疾病都具有某些种类的白血细胞(包括淋巴细胞)增多的特征。在患者体内的过量的异常的淋巴细胞群导致许多负面的效果，包括机体器官的功能性损坏、引起自身免疫疾病的白血细胞和造成失调的白血病(其中许多经常最后导致致命)。

应用可光敏化的药物涉及对疾病患者的血液进行处理，这里作为疾病状态的结果是特定血液细胞已经是致病的。这种方法通常包含应用可光敏化的药物(比如补骨脂素)对致病血液细胞(比如淋巴细胞)的处理，当将这种可光敏化的药物暴露在紫外辐照中时它能够形成与淋巴细胞的脱氧核糖核酸(DNA)的光致加合物。

一种特殊的类型的光线疗法是体外光泳法(ECP)。一种ECP的应用是对皮肤的T-细胞淋巴瘤(CTCL)的治疗。在这种治疗的一实例中，在进行ECP治疗之前患者口服8-甲氧基补骨脂素(8-MOP，一种自然存在的光敏化合物)。在ECP治疗过程中，从患者身上抽取血液并进行抗凝固处理，通过离心作用将白细胞分离出来，并收集白细胞浓缩部分(也可以称为血沉棕黄层)。在血液中的8-MOP分子进入白血细胞核并插入到它的双螺旋链DNA中。

在体外线路中，紫外光指向白细胞浓缩的血液部分并促使8-MOP靶分子光敏化。通过交联到胸腺苷，光敏化的8-MOP改变了致病的白细胞并在转录的过程中防止DNA的解旋。然后将包含改变的白细胞的流体再注入到患者体内。再注入使在治疗上明显延迟的免疫疾病的发作，描准相同致病克隆的在被辐照的和未被辐照的白细胞表面上的抗原。参见PCT申请WO97/36581，题为“Photopheresis Treatment of Leukocytes”(白细胞的光泳治疗)，在此以引用的方式将该申请的全部内容结合在本申请中。该PCT申请公开了用于ECP的UVAR系统。美国专利US4321919、4398906、4428744和4464166(在此都以引用的方式整个地结合在本申请中)也描述应用光泳技术降低在人体中的功能淋巴细胞群的方法。