[實用新型]新型生物人工肝細(xì)胞反應(yīng)器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820037839.2
• 申請日: 2008-07-04
• 公開（公告）號: CN201211251Y
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁義濤;施曉雷;褚薛慧;顧勁揚
• 申請（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬鼓樓醫(yī)院
• 主分類號: A61F2/00
• 分類號: A61F2/00;A61B17/00;A61M1/14;C12M3/00
• 代理公司: 南京中新達(dá)專利代理有限公司
• 代理人: 孫 鷗

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種醫(yī)療器械，特別涉及一種新型生物人工肝細(xì)胞反應(yīng)器。

背景技術(shù)

生物人工肝可為患者提供短暫的肝功能支持，是目前肝功能衰竭等疾病的有效輔助治療手段，具有良好的應(yīng)用前景。生物反應(yīng)器作為生物人工肝的核心成分，決定了其中細(xì)胞的活性及功能，從而也決定了生物人工肝的性能。

在本實用新型發(fā)明之前，目前臨床使用的生物反應(yīng)器大致分為四種類型：中空纖維型，單層平板型，灌注床型和包被懸浮型。其中中空纖維型生物反應(yīng)器是目前應(yīng)用最多的，它是將一束中空纖維管密封于透明有機材料的外殼中，該纖維將外殼分為內(nèi)外兩個腔，一般內(nèi)腔流動患者血漿，外腔培養(yǎng)肝臟細(xì)胞。該纖維同時還具有半透膜功能，隔離細(xì)胞的同時實現(xiàn)物質(zhì)的雙向運輸，從而達(dá)到肝功能支持的目的。

然而，該反應(yīng)器在使用時尚存在一定的缺陷。首先，該反應(yīng)器中的纖維密集排列，不易放大，容量和有效交換面積小；其次，細(xì)胞堆積培養(yǎng)于中空纖維外部，往往容易沉積底部，不能均勻分布于纖維之間；第三，細(xì)胞密集堆積培養(yǎng)，營養(yǎng)和氧氣交換受限，限制了功能的同時也降低了細(xì)胞的活性；最后，肝細(xì)胞是錨足樣細(xì)胞，堆積生長也會造成細(xì)胞活性的下降。而在灌注床系統(tǒng)中，肝細(xì)胞雖然能貼壁培養(yǎng)，但由于其不能耐受液體循環(huán)帶來的剪切力，往往容易脫落。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的就在于克服上述缺陷，設(shè)計、研制一種新型生物人工肝細(xì)胞反應(yīng)器。

本實用新型的技術(shù)方案是：

新型生物人工肝細(xì)胞反應(yīng)器，蓋子在外殼上端，培養(yǎng)液出口在外殼下端，其主要技術(shù)特征在于二層及二層以上平板重心對稱設(shè)置，每層平板中間設(shè)置圓孔，表面設(shè)有二個以上小孔，并在平板表面紡有一層殼聚糖納米纖維支架，平板通過中心圓孔固定在中空支架上，中空支架側(cè)面設(shè)置側(cè)孔。

本實用新型的優(yōu)點和效果在于用多層平板解決了中空纖維型反應(yīng)器不能放大，容量和有效交換面積低的問題，并同時能使細(xì)胞均勻貼壁培養(yǎng)。培養(yǎng)液自中間向四周輻射狀流動，解決了反應(yīng)器容易堵塞，溶液交換不均勻的問題。多層平板表面靜紡的殼聚糖納米纖維能促進(jìn)肝細(xì)胞粘附，解決了細(xì)胞貼壁不穩(wěn)定，容易脫落的問題。

具體而言：

(1)反應(yīng)器的大小可以通過增減平板層數(shù)來任意放大和縮??；多層圓形平板層疊，在增加反應(yīng)器的有效交換面積的同時，減小反應(yīng)器體積，從而克服中空纖維型反應(yīng)器不能放大，容量和有效交換面積低的缺點。

(2)細(xì)胞由中空支架上的開口加入，最后貼壁培養(yǎng)于各層平板上，這樣既滿足了肝臟細(xì)胞需貼壁培養(yǎng)的要求，又能使細(xì)胞均勻分布。

(3)培養(yǎng)液循環(huán)時，是由中空支架側(cè)孔流出，然后再由中心向四周輻射狀流出，這樣培養(yǎng)液能充分與細(xì)胞接觸，帶給細(xì)胞營養(yǎng)的同時，將細(xì)胞分泌的有用成分帶走，從而實現(xiàn)營養(yǎng)物質(zhì)的充分交換。

(4)細(xì)胞支架采用殼聚糖納米纖維膜，能很好的促進(jìn)肝細(xì)胞在其表面的粘附，從而耐受培養(yǎng)液循環(huán)帶來的剪切力。

本實用新型的其它優(yōu)點和效果將在下面繼續(xù)說明。

附圖說明

圖1——本實用新型結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖2——本實用新型每層平板表面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3——本實用新型應(yīng)用示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2、圖3所示：

整個肝細(xì)胞反應(yīng)器由二層及二層以上的多層平板3、中空支架5和外殼4組成；本例中有50層的平板3，重心對稱設(shè)置；在每層平板3的表面設(shè)置多個小孔8，小孔8呈等邊排列，直徑采1cm，同時在其表面紡上一層殼聚糖納米纖維支架10；每二層平板3之間距離相等，每層平板3中間開有直徑2cm的圓孔9，以使中空支架5穿過固定；中空支架5上端開口，下端封閉，其側(cè)面設(shè)置有數(shù)個側(cè)孔7，與平板3數(shù)一一對應(yīng)，即本例中設(shè)置50個側(cè)孔7，且每個側(cè)孔7均位于每層平板3表面處；平板3、中空支架5均設(shè)置在外殼4內(nèi)，上面用蓋子2密封，蓋子2上設(shè)有培養(yǎng)液及細(xì)胞入口1，外殼4底部中間設(shè)置培養(yǎng)液出口6；

應(yīng)用時：

首先將培養(yǎng)液出口6關(guān)閉，然后將混有肝細(xì)胞的培養(yǎng)液11由培養(yǎng)液及細(xì)胞入口1加入，培養(yǎng)液11經(jīng)過中空支架5，由于中空支架5底部封閉，只能由中空支架5的側(cè)孔7向每層平板3流出，最終充盈整個反應(yīng)器外殼4，細(xì)胞在流動過程中，均勻地分布于各層平板3表面；加樣結(jié)束后，將培養(yǎng)液及細(xì)胞入口1密閉，并將整個的反應(yīng)器置于37℃環(huán)境下靜止半小時，使肝細(xì)胞能貼壁于殼聚糖納米支架材料10表面。