[發明專利]一種體外肝支持系統

在審

• 申請號: 201710137772.3
• 申請日: 2017-03-09
• 公開（公告）號: CN107012090A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發明（設計）人: 劉興;鞏俊玲
• 申請（專利權）人: 劉興
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/12;C12M1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及生物醫療技術領域，具體是一種體外肝支持系統。

背景技術

人體中最重要的一個內臟器官就是肝臟，肝臟擔負著人體存活所必須的多種功能，不 僅可以解毒，也有分泌膽汁參與消化活動，儲存肝糖和物質代謝等重要機能。在人類的機 體活動中，身體的其他器官正常運轉中會產生代謝產物隨血液排出，這是就需要肝臟來進 行對這些對人體有害的物質的清理。

目前，肝功能衰竭會嚴重的影響人類的健康和生命，肝臟移植是治療晚期肝病的較好 的辦法，但是由于肝臟移植的供體缺乏，費用高昂，術后需要長期使用免疫抑制劑造成抵 抗力下降等原因，所以探索利用先進的生物技術搭建體外肝支持系統緩解肝功能衰竭造成 的影響，是為患者進行肝臟移植和自身肝細胞再生爭取時間和條件的有效手段，也為患者 開辟新的治療途徑。

科研人員試圖在體外培養肝臟細胞，利用肝細胞的生理功能，患者血液流過反應器時， 通過容器內半透膜與肝細胞進行物質交換，從而達到人工肝支持的目的，生物反應器是體 外肝支持系統的核心裝置，其性能直接關系到全套系統的效果。

現有的中空纖維管生物反應器是由多根半透膜加工形成的中空纖維管平行排列在圓柱形外殼內而成， 在纖維管內外有兩個獨立的空間，纖維管內用于患者血液循環灌注，纖維管外部種植有肝細胞。患者血液 透過半透膜與肝細胞進行物質交換。

現有的肝臟生物反應器首先提取出患者的健康肝細胞，然后將其移植在反應器中進行增值，等其狀態 穩定后方可進行使用。所有的細胞是直接相連的，為了避免免疫排斥反應，所有的肝細胞必須來自同一個 個體就是患者本人，血液和肝細胞之間只有一道半透膜起到免疫隔效果，這在實際應用過程不是很理想， 所以該裝置也只能為特定的患者服務。

此種設計簡單可靠，但是，也有以下不足之處：1)無法及時的提供緊急服務，首先需 要從患者體內提取健康肝細胞，然后擴容增值，使其達到一定的數量才能夠進行使用，這 個過程需要一定的時間，無法提前準備；2)肝細胞之間是直接相互聯系的，沒有免疫阻隔， 因此肝細胞需要來自同一個個體，不能實現細胞的快速大量增殖，大規模擴容；3)細胞來 源單一并且成體細胞的增值能力有限，再加上此種反應器的結構所限，細胞的培養量不能 實現高密度培養；4)不能對細胞進行連續的更新，實現連續穩定的肝臟的解毒功能；5)細 胞分布不均勻，肝細胞在實際應用中會聚集成較大的團簇，既影響其生長代謝又易造成半 透膜空隙的堵塞，不利于物質交換。

發明內容

本發明的目的在于提供一種體外肝支持系統，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種體外肝支持系統，包括儲液器、氧合器和至少一個培養單元，多個培養單元并列 布置，每個培養單元包括反應器、濾網和蠕動泵；儲液器內裝有細胞培養液，儲液器的出 液口通過硅酮橡膠管與氧合器相連，氧合器的出口通過硅酮橡膠管分為多個支路，反應器 的外筒的入口與出口分別經硅酮橡膠管與血液入口和血液出口相連，血液入口(110)上 連接抗凝劑添加裝置。

作為本發明進一步的方案：所述的反應器由外筒和至少一個螺旋纖維管組成，多個螺 旋纖維管共同使用同一個進口和出口，在螺紋纖維管中儲存有含細胞的微囊。

作為本發明進一步的方案：所述支路依次經過蠕動泵、螺紋纖維管和濾網與儲液器入 口相連接，形成一個循環回路。

作為本發明進一步的方案：所述螺旋纖維管由半透膜材料制造而成，內徑為0.1～2mm。

作為本發明進一步的方案：所述的含細胞的微囊為含有肝細胞的微囊，或含有肝細胞 和干細胞的微囊，干細胞為脂肪干細胞、骨髓充間質干細胞或胚胎干細胞。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：所有的細胞被封存在微囊之內，能隔離免疫 排斥反應，給不同的病人使用。微囊可以提前制作培養，所以本系統可以及時的為急性肝 病患者提供體外肝功能支持。反應器內并列有多個螺旋纖維管，螺旋纖維管內的微囊是可 以替換的，這樣就可以提供持續穩定的肝功能支持。細胞分布均勻，且可以根據實際需要 進行任意增容，細胞培養量易于實現高密度和大容量，血液抗凝效果好，保證血液生理情 況正常。

附圖說明

圖1為體外肝支持系統的結構示意圖。

圖中：101-反應器；102-濾網；103-硅酮橡膠管；104-蠕動泵；105-儲液器；106-氧合 器；107-回液管；108-輸液管；109-血液出口；110-血液入口；111-抗凝劑添加裝置。