[發明專利]生物人工肝系統

無效

• 申請號: 201410079298.X
• 申請日: 2014-03-06
• 公開（公告）號: CN103877631A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 李蘭娟;鹿娟;俞亮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61M1/14
• 分類號: A61M1/14;A61M1/38
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

技術領域

本發明屬于生物醫學技術領域，涉及一種人工肝醫療系統。?

背景技術

人工肝支持治療作為重癥肝炎、肝衰竭患者的有效治療手段之一已被世界公認。它包括非生物型、生物型、混合型三大類。目前生物型和混合型人工肝支持治療已經成為人工肝的研究熱點。其中生物型人工肝主要包括血漿分離/回輸循環部分和生物肝循環部分。其中生物肝循環部分是主體，它以培養肝細胞為基礎，以生物反應器為核心載體，提供分泌、代謝、生物轉化和解毒等功能。血漿分離部分的作用是將血液中的血細胞和血漿分離，使血漿單獨通過生物肝循環部分，從而減少整個循環中血細胞的破壞和凝血異常事件的發生。血漿分離技術目前較為成熟。?

生物肝部分是目前研究特點，基本包括以下部分：生物反應器、體外循環池、血漿泵、循環管路。其基本功能為：血漿氧合，主要通過獨立的氧合器完成；血漿保溫，通過放置生物反應器和體外循環池的恒溫箱或生物箱來實現。血液自機體內引出，通過血漿分離為血細胞和血漿，其中血漿部分通過生物肝循環后再與分離出的血細胞混合，一起回輸到體內。?

?肝細胞是生物型人工肝的生物活性部分，生物反應器是生物型人工肝的核心裝置，為外源性肝細胞和血液或血漿提供物質交換的場所，又為肝細胞提供適宜的生長環境，應用前景廣闊。既往研究熱點以及目前已經進入臨床試驗的生物反應器類型主要是中空纖維反應器，但其存在細胞分布不均勻，細胞粘附率低及活性差，半透膜阻塞等缺點。與之相匹配的固化床反應器同樣存在較大的缺陷―運轉過程中許多微囊化肝細胞處于低灌流狀態，微囊化肝細胞所受剪切力較大。針對這些缺點，李蘭娟實驗室研發了人工肝用微囊懸浮型流化床式生物反應器(專利號：ZL?200820167026.5)，并以其為核心構建了一套的生物人工肝系統，動物試驗表明該系統具有良好的療效，同時也發現其仍有一些需要完善和改進的地方：1.反應器內需要較高的液體流速才能使得微囊化肝細胞充分地懸浮和流化，但包裹細胞的微囊所能承受的流體剪切力有限；2.流體力學試驗證實漏斗形流化床式生物反應器存在流動死腔，部分微囊化肝細胞不能充分接觸流化液體；3.人工肝用微囊懸浮型流化床式生物反應器液體進口較小，提高流速可導致進口局部液體流速過快，局部微囊所受流體剪切力過大，進而導致微囊破碎率增加。4.反應器進出口須檢測溶解氧含量，既往接觸式檢測方法無法保證治療過程中的生物安全性。CN103170021?（人工肝用導流式微囊懸浮型流化床式生物反應器）公開了導流式微囊懸浮流化床生物反應器，但是當時公開的人工肝系統尚需進一步改進。?

發明內容

本發明目的是針對現有技術不足，提供了一種配備導流式微囊懸浮型流化床式生物反應器的人工肝支持治療系統。?

一種生物人工肝系統，它包括血漿分離/回輸循環部分和生物肝循環部分，通過循環管路相互連接，所述的血漿分離/回輸循環部分包括血漿分離器、血漿分離泵、回輸用血漿泵及連接管路；生物肝循環部分包括恒溫箱，以及依次連接成為循環系統的雙腔儲液袋、氧合柱、血漿循環泵、導流式微囊懸浮流化床生物反應器和溶氧監測及溫度儀。?

?所述的連接管路采用醫用PVC制成，普通連接管外徑5.7*3.2mm。?

所述的導流式微囊懸浮流化床生物反應器，它整體呈圓柱體形，包括頂蓋部，主體部以及底座部；所述的頂蓋部包括出口篩網、出口緩沖池，所述的出口篩網位于主體部與頂蓋部銜接面，頂蓋部頂部設有液體出口，液體出口的底端設有出口細胞濾網；主體部包括圓柱形內容腔，主體部的外殼設有采樣及微囊灌注口，采樣及微囊灌注口設有閥門；底座部包括入口緩沖池、渦輪式導流葉片、入口濾網、入口細胞濾網，底座部底部設有液體進口，所述的入口濾網位于底座部與主體部銜接面，所述的入口細胞濾網位于液體進口及入口緩沖池銜接面。?

所述液體進口及液體出口直徑為4-8mm，液體進口設有第一單向引流式閥門，液體出口設有第二單向引流式閥門可單向引出灌流液體用于采樣。?

所述入口細胞濾網、出口細胞濾網的孔徑為1-5μm，所述入口濾網直徑為10-30cm，濾網孔徑為100-500μm，所述出口篩網直徑為10-30cm，篩網孔徑為500-800目。?

所述渦輪式導流葉片固定于底座部，導流葉片為8-32片，每個導流通道的扇形進口與扇形出口在橫斷面的射影無重疊面積。?

所述圓柱形內容腔體積為500-1500mL。?

所述出口緩沖池空間高度為10-30mm，所述入口緩沖池空間高度為10-20mm。?