[發(fā)明專利]與仿生細(xì)胞化腎單位有關(guān)的系統(tǒng)、方法和裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201280037209.4
• 申請(qǐng)日: 2012-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103764190B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約瑟夫·L·查萊斯特;埃爾斯·弗羅利希;杰弗里·T·伯恩斯坦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 查爾斯斯塔克布料實(shí)驗(yàn)室公司
• 主分類號(hào): A61M1/14
• 分類號(hào): A61M1/14;C12M3/00
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11280
• 代理人: 郭廣迅

1.一種生物人工腎，其包括：

微流體流動(dòng)通道，其包括在微流體流動(dòng)通道的表面的第一區(qū)域的第一拓?fù)鋱D案；

與微流體流動(dòng)通道流體連通的入口，用于允許流體流入所述微流體流動(dòng)通道；和

接種在所述第一拓?fù)鋱D案上的成為匯合層的腎細(xì)胞；其中

所述微流體流動(dòng)通道的表面的第一拓?fù)鋱D案包括與微流體流動(dòng)通道的長(zhǎng)度平行的嵴并且所述嵴的寬度為1-4μm，選擇所述第一拓?fù)鋱D案，以使所述腎細(xì)胞形成置于所述表面上的細(xì)胞層，以實(shí)現(xiàn)通過(guò)表面的第一拓?fù)鋱D案至少部分地確定的排列、行為或形態(tài)，其中腎細(xì)胞的匯合層形成基本上流體不可滲透的屏障。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物人工腎，其中選擇所述表面的第一拓?fù)鋱D案以促進(jìn)細(xì)胞層中的細(xì)胞與至少一個(gè)表面的粘附增加。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物人工腎，還包括流體源，用于使流體經(jīng)由入口流動(dòng)通過(guò)微流體流動(dòng)通道，其中所述流體誘導(dǎo)在細(xì)胞層上的剪切應(yīng)力。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物人工腎，其中所述微流體流動(dòng)通道形成為一種或多種結(jié)構(gòu)的部分，所述結(jié)構(gòu)選自亨利氏環(huán)、集合小管和遠(yuǎn)端小管。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物人工腎，其中所述流體源配置成使流體以一定流速流動(dòng)，所述流速在微流體流動(dòng)通道的第一區(qū)域中產(chǎn)生在細(xì)胞層上的一定水平的剪切應(yīng)力，所述剪切應(yīng)力的水平小于或等于約10.0達(dá)因/cm²。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物人工腎，其中所述流體源配置成使流體以一定流速流動(dòng)，所述流速在微流體流動(dòng)通道的第一區(qū)域中產(chǎn)生在細(xì)胞層上的一定水平的剪切應(yīng)力，所述剪切應(yīng)力的水平小于或等于約1.0達(dá)因/cm²。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物人工腎，其中所述流體源配置成使流體以一定流速流動(dòng)，所述流速在微流體流動(dòng)通道的第一區(qū)域中產(chǎn)生在細(xì)胞層上的一定水平的剪切應(yīng)力，所述剪切應(yīng)力的水平小于或等于約0.1達(dá)因/cm²。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物人工腎，其中所述流體源配置成使流體以一定流速流動(dòng)，所述流速在微流體流動(dòng)通道的第一區(qū)域中產(chǎn)生在細(xì)胞層上的一定水平的剪切應(yīng)力，所述剪切應(yīng)力的水平為約0.02達(dá)因/cm²。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的生物人工腎，其中所述微流體流動(dòng)通道如此配置，以使流體在微流體流動(dòng)通道的第一區(qū)域以第一流速流動(dòng)，并且在微流體流動(dòng)通道的第二區(qū)域以第二流速流動(dòng)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物人工腎，其中所述第一流速產(chǎn)生在第一區(qū)域中的細(xì)胞層上的第一水平的剪切應(yīng)力，并且其中所述第二流速產(chǎn)生在第二區(qū)域中的細(xì)胞層上的第二水平的剪切應(yīng)力，并且其中所述第一和第二水平的剪切應(yīng)力是不同的。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物人工腎，其中所述生物人工腎包括亨利氏環(huán)，所述亨利氏環(huán)包括升支和降支，并且其中第一區(qū)域是所述亨利氏環(huán)的升支，而第二區(qū)域是所述亨利氏環(huán)的降支。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的生物人工腎，其中所述生物人工腎包括集合管、遠(yuǎn)端小管和亨利氏環(huán)，所述亨利氏環(huán)包括升支和降支，其中第一區(qū)域在亨利氏環(huán)中，而第二區(qū)域在集合管和遠(yuǎn)端小管中的一個(gè)或多個(gè)中。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物人工腎，其包括在微流體流動(dòng)通道的表面的第二區(qū)域的第二拓?fù)鋱D案。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的生物人工腎，其中所述生物人工腎包括亨利氏環(huán)，所述亨利氏環(huán)包括升支和降支，其中所述微流體流動(dòng)通道的表面的第一區(qū)域在亨利氏環(huán)的升支中，并且其中所述微流體流動(dòng)通道的表面的第二區(qū)域在亨利氏環(huán)的降支中。