四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，包括恒溫水箱及置于其內(nèi)部的三合一生物反應(yīng)器；所述三合一生物反應(yīng)器包括腔體及設(shè)置在所述腔體內(nèi)的第一隔板和第二隔板；第一隔板和第二隔板將所述腔體分隔為從左到右的三個(gè)獨(dú)立空間，依次為血漿分離器、氧合器和反應(yīng)器；所述恒溫水箱包括水箱殼及設(shè)于水箱殼上的熱水入口和熱水出口。本發(fā)明的有益效果是：血液進(jìn)入血漿分離器后，血漿依次進(jìn)入氧合器和反應(yīng)器，減少不必要的管路；能為細(xì)胞提供適宜代謝環(huán)境，保障細(xì)胞活性；提高有效細(xì)胞填充體積，保證細(xì)胞橫向分布均勻。
【專利說明】
四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于生物人工肝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器。
【背景技術(shù)】
[0002]生物人工肝支持系統(tǒng)，主要利用具有肝臟代謝功能的細(xì)胞群，對肝衰竭患者血液進(jìn)行凈化，實(shí)現(xiàn)體外肝臟支持的功能，為肝臟再生或者等待肝臟移植贏得寶貴時(shí)間，具有重要臨床應(yīng)用價(jià)值。生物人工肝支持系統(tǒng)中，生物反應(yīng)器作為核心裝置，為細(xì)胞群提供充足的氧氣、適當(dāng)?shù)臓I養(yǎng)物質(zhì)及適宜的PH環(huán)境，使細(xì)胞能夠最大限度的發(fā)揮其生物活性，為實(shí)現(xiàn)高效的肝功能表達(dá)水平提供保障。
[0003]目前，已用于臨床試驗(yàn)或治療的生物人工肝支持系統(tǒng)主要包括血漿分離器，氧耦合器及生物反應(yīng)器三部分。病人血液導(dǎo)出體外后，首先經(jīng)血漿分離器將血漿及血細(xì)胞分離；分離出的血漿經(jīng)氧耦合器負(fù)荷足夠氧后進(jìn)入生物反應(yīng)器;在生物反應(yīng)器中細(xì)胞群以血漿為基本營養(yǎng)進(jìn)行物質(zhì)代謝及交換；去除生物毒素后的血漿再與血漿分離器分離出血細(xì)胞混合，回輸至患者體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)體外人工肝支持功能。血漿分離器，氧耦合器及生物反應(yīng)器三部分成本較高，操作較繁瑣，有待進(jìn)一步優(yōu)化。并且，目前常用生物反應(yīng)器為中空纖維型反應(yīng)器，該反應(yīng)器中纖維管排列緊密，纖維管間容積較小，中心部位不易裝載入細(xì)胞，易造成細(xì)胞分布不均，導(dǎo)致系統(tǒng)解毒性能降低。同時(shí)，目前已有的生物反應(yīng)器只是利用增溫器進(jìn)行增溫，并不能對生物人工肝反應(yīng)器進(jìn)行恒溫均勻的加熱，加熱不穩(wěn)定，影響生物人工肝反應(yīng)器的效率。
[0004]理想的人工肝生物反應(yīng)器應(yīng)具備以下特點(diǎn):能為細(xì)胞提供適宜代謝環(huán)境，保障細(xì)胞活性;可裝載足夠數(shù)量細(xì)胞，灌充細(xì)胞分布均勻，細(xì)胞能與血楽充分接觸進(jìn)行物質(zhì)交換；能對反應(yīng)器進(jìn)行恒溫加熱且加熱穩(wěn)定均勻，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡潔，操作便捷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就是要克服現(xiàn)有的生物人工肝支持系統(tǒng)中血漿分離器、氧耦合器及生物反應(yīng)器三部分成本較高、操作較繁瑣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷，提供一種實(shí)現(xiàn)血漿分離、氧耦合、生物反應(yīng)器及恒溫箱四合一且同時(shí)實(shí)現(xiàn)PH調(diào)控、細(xì)胞灌充均勻、物質(zhì)交換充分、肝細(xì)胞生長密度及活性提高、對反應(yīng)器進(jìn)行恒溫加熱的操作簡單的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計(jì)的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，包括恒溫水箱及置于其內(nèi)部的三合一生物反應(yīng)器；
[0007]所述三合一生物反應(yīng)器包括腔體及設(shè)置在所述腔體內(nèi)的第一隔板和第二隔板;第一隔板和第二隔板將所述腔體分隔為從左到右的三個(gè)獨(dú)立空間，依次為血漿分離器、氧合器和反應(yīng)器；
[0008]所述血漿分離器與所述氧合器通過器室連接管從外側(cè)將兩者內(nèi)腔連通，所述器室連接管上設(shè)有分離栗;所述反應(yīng)器與所述氧合器通過第二隔板上開設(shè)的連通孔將兩者內(nèi)腔連通；
[0009]位于所述血漿分離器處的左側(cè)腔體上端設(shè)有血液/預(yù)充液入口，下端設(shè)有血細(xì)胞出口，所述血液/預(yù)充液入口和血細(xì)胞出口之間以設(shè)于所述血漿分離器的內(nèi)部的中空纖維束連通；
[0010]位于所述氧合器處的中間部分的腔體上端設(shè)有氧氣/二氧化碳入口，所述氧合器的內(nèi)部設(shè)有與所述氧氣/二氧化碳入口相連通的透氣纖維膜管；
[0011]位于所述反應(yīng)器處的右側(cè)腔體上設(shè)有營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液入口、營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液出口及血漿/預(yù)充液出口，所述連通孔和血漿/預(yù)充液出口以設(shè)于所述反應(yīng)器的內(nèi)部的中空纖維膜管連通;所述反應(yīng)器內(nèi)部還設(shè)有多根毛絨線，多根所述毛絨線與多根所述中空纖維膜管平行排列且交替間隔布置；
[0012]所述恒溫水箱包括水箱殼及設(shè)于所述水箱殼上的熱水入口和熱水出口；所述水箱殼包裹住所述三合一生物反應(yīng)器，所述水箱殼上還開設(shè)有多個(gè)用于三合一生物反應(yīng)器上各個(gè)出入口穿出的孔洞，且所述三合一生物反應(yīng)器上各個(gè)出入口為管口，其管口外壁與所述孔洞的內(nèi)壁密封連接。
[0013]進(jìn)一步地，所述器室連接管的進(jìn)液口端位于所述血漿分離器的側(cè)壁下端，出液口端位于所述氧合器的下端;所述連通孔位于第二隔板的上端。
[0014]再進(jìn)一步地，所述氧合器內(nèi)部沿其橫截面方向還設(shè)有用于阻隔血漿/預(yù)充液的密封支架板，所述密封支架板位于連通孔的上方;所述密封支架板上開設(shè)有多個(gè)小孔，所述透氣纖維膜管的上端卡設(shè)在小孔內(nèi)，且通過密封支架板與氧合器內(nèi)腔頂部形成的空間，與氧氣/ 二氧化碳入口相連通。
[0015]上述再進(jìn)一步方案的有益效果是:通過密封支架板將透氣纖維膜管固定于氧合器內(nèi)，既可以保證氧氣/二氧化碳入口與透氣纖維膜管連通，氣體不受阻隔，又能起到阻隔血漿/預(yù)充液的作用。
[0016]優(yōu)選地，所述血漿分離器內(nèi)部沿其橫截面方向還設(shè)有兩個(gè)用于阻隔細(xì)胞及液體通過的聚氨酯樹脂支架板，兩個(gè)聚氨酯樹脂支架板分別位于血漿分離器上下兩端且與血漿分離器端部內(nèi)腔保持距離，所述聚氨酯樹脂支架板上開設(shè)有多個(gè)通孔，所述中空纖維束的兩端分別卡設(shè)于不同聚氨酯樹脂支架板的通孔內(nèi)，所述器室連接管的進(jìn)液口端位于兩個(gè)聚氨酯樹脂支架板之間。設(shè)置聚氨酯樹脂支架板可以實(shí)現(xiàn)中空纖維束在血漿分離器內(nèi)部均勻分布的目的，而不是將中空纖維束的端部全部塞入血液/預(yù)充液入口和血細(xì)胞出口。
[0017]進(jìn)一步地，所述反應(yīng)器內(nèi)部沿其橫截面方向還設(shè)有兩個(gè)用于阻隔細(xì)胞及液體通過的聚氨酯樹脂支架片，兩個(gè)聚氨酯樹脂支架片分別位于反應(yīng)器上下兩端且與反應(yīng)器端部內(nèi)腔保持距離，聚氨酯樹脂支架片上開設(shè)有多個(gè)通孔，所述中空纖維膜管的兩端分別卡設(shè)于不同聚氨酯樹脂支架片的通孔內(nèi)，所述連通孔位于聚氨酯樹脂支架片的上方，營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液入口和營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液出口位于兩個(gè)聚氨酯樹脂支架片之間。設(shè)置聚氨酯樹脂支架片可以實(shí)現(xiàn)中空纖維膜管在反應(yīng)器內(nèi)部均勻分布的目的。
[0018]可選地，位于所述血漿分離器處的左側(cè)腔體在兩個(gè)所述聚氨酯樹脂支架板之間還設(shè)有與血漿分離器內(nèi)腔連通的血漿分離器備用加樣入口和血漿分離器加樣出口；所述氧合器的下端設(shè)有氧合器加樣出口；所述器室連接管的進(jìn)液口端與所述血漿分離器加樣出口連通;所述器室連接管的出液口端與所述氧合器加樣出口連通。
[0019]進(jìn)一步地，所述毛絨線上均勻分布有多個(gè)由絨絲織成的絨毛;所述毛絨線上的絨毛為短絨毛。
[0020]優(yōu)選地，位于所述氧合器處的中間部分的所述腔體上端還設(shè)有氧合器備用加樣入口，所述氧合器備用加樣入口與所述密封支架板下方的空間相連通;位于所述氧合器處的中間部分的腔體的下端設(shè)有用于輸液加藥的輸液加樣入口。
[0021 ]優(yōu)選地，所述透氣纖維膜管曲折設(shè)置，其上端與所述氧氣/二氧化碳入口連通，下?而為封閉?而。
[0022]進(jìn)一步地，所述血漿/預(yù)充液出口設(shè)有聚醚砜過濾膜、聚乙烯過濾膜或聚乙烯乙烯醇過濾膜，其膜厚為10ym 土 25μηι，膜孔徑為0.5μηι ± 0.Ιμπι。
[0023]本發(fā)明的有益效果是:
[0024]1、通過將傳統(tǒng)的血漿分離器、氧合器、加熱器及常規(guī)生物反應(yīng)器合四為一，使生物人工肝支持系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為簡潔，操作便捷；
[0025]2、血液進(jìn)入血漿分離器后，被中空纖維束分離出的血漿依次進(jìn)入氧合器和反應(yīng)器，減少不必要的管路；
[0026]3、通過在氧合器的內(nèi)部曲折設(shè)置有透氣纖維膜，為反應(yīng)器提供足量的氧氣，同時(shí)向透氣纖維膜適時(shí)適量參入二氧化碳實(shí)現(xiàn)pH調(diào)節(jié)，維持生物反應(yīng)器內(nèi)較穩(wěn)定的pH環(huán)境，能為細(xì)胞提供適宜代謝環(huán)境，保障細(xì)胞活性；
[0027]4、通過恒溫水箱的作用，恒溫水箱包覆三合一生物反應(yīng)器設(shè)置，使得三合一生物反應(yīng)器中的細(xì)胞可以進(jìn)行水浴恒溫加熱，加熱均勻，加熱穩(wěn)定性好，且節(jié)省空間，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單；
[0028]5、毛絨線上均勻分布有多個(gè)絨毛，既增大了肝細(xì)胞可貼壁面積，又促進(jìn)了肝細(xì)胞的貼壁生長；
[0029]6、毛絨線為反應(yīng)器內(nèi)腔中所灌注的肝細(xì)胞提供支架，保證肝細(xì)胞在反應(yīng)器內(nèi)腔中有適宜的條件進(jìn)行貼壁生長，同時(shí)減少肝細(xì)胞在中空纖維膜管上貼壁，而降低細(xì)胞對中空纖維膜管的膜壁上微孔的堵塞，更有利于中空纖維膜管內(nèi)外物質(zhì)的正常交換；
[0030]7、毛絨線與中空纖維膜管平行排列且交替間隔布置或呈蜂窩狀布置或以三根包圍一根的方式排列，使得肝細(xì)胞在反應(yīng)器內(nèi)腔分布均勻，提高了肝細(xì)胞活性及利用率；
[0031]8、顯著增加了肝細(xì)胞在反應(yīng)器內(nèi)的可貼壁面積，提高了肝細(xì)胞分布的均勻度，能夠保持良好的細(xì)胞活性，有利于肝細(xì)胞功能的最大發(fā)揮，從而達(dá)到最佳的治療效果。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖2為圖1的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖3為圖2中三合一生物反應(yīng)器的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖中，三合一生物反應(yīng)器1、血漿分離器1.1、血液/預(yù)充液入口 1.1.1、血細(xì)胞出口
1.1.2、血漿分離器備用加樣入口 1.1.3、血漿分離器加樣出口 1.1.4、氧合器1.2、氧氣/二氧化碳入口 1.2.1、輸液加樣入口 1.2.2、氧合器備用加樣入口 1.2.3、氧合器加樣出口 1.2.4、反應(yīng)器1.3、營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液入口 1.3.1、營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液出口 1.3.2、血漿/預(yù)充液出口 1.3.3、腔體1.4、第一隔板1.5、第二隔板1.6、恒溫水箱2、水箱殼2.1、孔洞2.1.1、熱水入口2.2、熱水出口2.3、中空纖維束3、透氣纖維膜管4、中空纖維膜管5、器室連接管6、連通孔7、聚氨酯樹脂支架板8、聚氨酯樹脂支架片9、聚醚砜過濾膜10、密封支架板11、分離栗
12、微栗備用接口 13、毛絨線14、絨毛15。
【具體實(shí)施方式】
[0036]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0037]如圖1、圖2、圖3所示的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，包括恒溫水箱2及置于其內(nèi)部的三合一生物反應(yīng)器I;
[0038]三合一生物反應(yīng)器I包括腔體1.4及設(shè)置在腔體1.4內(nèi)的第一隔板1.5和第二隔板1.6；第一隔板1.5和第二隔板1.6將腔體1.4分隔為從左到右的三個(gè)獨(dú)立空間，依次為血漿分離器1.1、氧合器1.2和反應(yīng)器1.3;
[0039]血漿分離器1.1與氧合器1.2通過器室連接管6從外側(cè)將兩者內(nèi)腔連通，器室連接管6上設(shè)有分離栗12;反應(yīng)器1.3與氧合器1.2通過第二隔板1.6上開設(shè)的連通孔7將兩者內(nèi)腔連通；
[0040]位于血漿分離器1.1處的左側(cè)腔體1.4上端設(shè)有血液/預(yù)充液入口 1.1.1，下端設(shè)有血細(xì)胞出口 1.1.2，血液/預(yù)充液入口 1.1.1和血細(xì)胞出口 1.1.2之間以設(shè)于血漿分離器1.1的內(nèi)部的中空纖維束3連通；
[0041 ]位于氧合器1.2處的中間部分的腔體1.4上端設(shè)有氧氣/二氧化碳入口 1.2.1，氧合器1.2的內(nèi)部設(shè)有與氧氣/二氧化碳入口 1.2.1相連通的透氣纖維膜管4;
[0042]位于反應(yīng)器1.3處的右側(cè)腔體1.4上設(shè)有營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液入口 1.3.1、營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液出口 1.3.2及血漿/預(yù)充液出口 1.3.3，連通孔7和血漿/預(yù)充液出口 1.3.3以設(shè)于反應(yīng)器1.3的內(nèi)部的中空纖維膜管5連通;反應(yīng)器1.3內(nèi)部還設(shè)有多根毛絨線14，多根所述毛絨線14與多根所述中空纖維膜管5平行排列且交替間隔布置；
[0043]恒溫水箱2包括水箱殼2.1及設(shè)于水箱殼2.1上的熱水入口2.2和熱水出口 2.3;水箱殼2.1包裹住三合一生物反應(yīng)器I，水箱殼2.1上還開設(shè)有多個(gè)用于三合一生物反應(yīng)器I上各個(gè)出入口穿出的孔洞2.1.1，且三合一生物反應(yīng)器I上各個(gè)出入口為管口，其管口外壁與孔洞2.1.1的內(nèi)壁密封連接。
[0044]器室連接管6的進(jìn)液口端位于血漿分離器1.1的側(cè)壁下端，出液口端位于氧合器1.2的下端;連通孔7位于第二隔板1.6的上端。
[0045]氧合器1.2內(nèi)部沿其橫截面方向還設(shè)有用于阻隔血漿/預(yù)充液的密封支架板11，密封支架板11位于連通孔7的上方;密封支架板11上開設(shè)有多個(gè)小孔，透氣纖維膜管4的上端卡設(shè)在小孔內(nèi)，且通過密封支架板11與氧合器1.2內(nèi)腔頂部形成的空間，與氧氣/ 二氧化碳入口 1.2.1相連通。通過密封支架板將透氣纖維膜管固定于氧合器內(nèi)，既可以保證氧氣/二氧化碳入口與透氣纖維膜管連通，氣體不受阻隔，又能起到阻隔血漿/預(yù)充液的作用。
[0046]血漿分離器1.1內(nèi)部沿其橫截面方向還設(shè)有兩個(gè)用于阻隔細(xì)胞及液體通過的聚氨酯樹脂支架板8，兩個(gè)聚氨酯樹脂支架板8分別位于血漿分離器1.1上下兩端且與血漿分離器1.1端部內(nèi)腔保持距離，聚氨酯樹脂支架板8上開設(shè)有多個(gè)通孔，中空纖維束3的兩端分別卡設(shè)于不同聚氨酯樹脂支架板8的通孔內(nèi)，器室連接管6的進(jìn)液口端位于兩個(gè)聚氨酯樹脂支架板8之間。設(shè)置聚氨酯樹脂支架板可以實(shí)現(xiàn)中空纖維束在血漿分離器內(nèi)部均勻分布的目的，而不是將中空纖維束的端部全部塞入血液/預(yù)充液入口和血細(xì)胞出口。
[0047]反應(yīng)器1.3內(nèi)部沿其橫截面方向還設(shè)有兩個(gè)用于阻隔細(xì)胞及液體通過的聚氨酯樹脂支架片9，兩個(gè)聚氨酯樹脂支架片9分別位于反應(yīng)器1.3上下兩端且與反應(yīng)器1.3端部內(nèi)腔保持距離，聚氨酯樹脂支架片9上開設(shè)有多個(gè)通孔，中空纖維膜管5的兩端分別卡設(shè)于不同聚氨酯樹脂支架片9的通孔內(nèi)，連通孔7位于聚氨酯樹脂支架片9的上方，營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液入口 1.3.1和營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液出口 1.3.2位于兩個(gè)聚氨酯樹脂支架片9之間。設(shè)置聚氨酯樹脂支架片可以實(shí)現(xiàn)中空纖維膜管在反應(yīng)器內(nèi)部均勻分布的目的。
[0048]位于血漿分離器1.1處的左側(cè)腔體1.4在兩個(gè)聚氨酯樹脂支架板8之間還設(shè)有與血漿分離器1.1內(nèi)腔連通的血漿分離器備用加樣入口 1.1.3和血漿分離器加樣出口 1.1.4;氧合器1.2的下端設(shè)有氧合器加樣出口 1.2.4;器室連接管6的進(jìn)液口端與血漿分離器加樣出口 1.1.4連通;器室連接管6的出液口端與氧合器加樣出口 1.2.4連通。
[0049]氧合器加樣出口1.2.4上還設(shè)有與其連通用于補(bǔ)給葡萄糖等營養(yǎng)物質(zhì)的微栗備用接口 13。
[0050]毛絨線14上均勻分布有多個(gè)由絨絲織成的絨毛15;毛絨線14上的絨毛15為短絨毛。
[0051 ]每三根中空纖維膜管5包圍一根毛絨線14，每三根毛絨線14包圍一根中空纖維膜管5;或多根所述毛絨線14與多根所述中空纖維膜管5呈蜂窩狀布置;中空纖維膜管5和毛絨線14等距均勻排列。相鄰的中空纖維膜管5和毛絨線14的間距為50?200微米。
[0052]毛絨線14的存在為肝細(xì)胞在反應(yīng)器1.3內(nèi)腔貼壁提供支架，從而有利于細(xì)胞的均勻分布，而絨毛15的存在增大肝細(xì)胞的有效貼壁面積，有利于肝細(xì)胞發(fā)揮最大效果。
[0053]毛絨線14為以精對苯二甲酸或?qū)Ρ蕉姿岫柞ズ鸵叶紴樵?，?jīng)酯化或酯交換及縮聚反應(yīng)制得聚對苯二甲酸乙二醇酯，再經(jīng)紡絲及粘連蛋白生物修飾后制成的聚酯類纖維。
[0054]位于氧合器1.2處的中間部分的腔體1.4上端還設(shè)有氧合器備用加樣入口 1.2.3，氧合器備用加樣入口 1.2.3與密封支架板11下方的空間相連通;位于氧合器1.2處的中間部分的腔體1.4的下端設(shè)有用于輸液加藥的輸液加樣入口 1.2.2。
[0055]透氣纖維膜管4曲折設(shè)置，形狀可以是螺旋狀、蛇形狀或其他彎曲形狀，其上端與氧氣/二氧化碳入口 1.2.1連通，下端為封閉端。
[0056]血漿/預(yù)充液出口 1.3.3設(shè)有聚醚砜過濾膜10、聚乙烯過濾膜或聚乙烯乙烯醇過濾膜，其膜厚為IΟΟμ?? ± 25μ??，膜孔徑為0.5μ?? ± 0.Ιμπι。
[0057]使用時(shí)，首先打開氧氣/二氧化碳入口1.2.1，然后打開血液/預(yù)充液入口 1.1.1和血漿/預(yù)充液出口 1.3.3，并通過血液/預(yù)充液入口 1.1.1注入生理鹽水以預(yù)沖洗三合一生物反應(yīng)器I;再關(guān)閉血液/預(yù)充液入口 1.1.1，在無菌條件下將帶有肝細(xì)胞微載體懸液從營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液入口 1.3.1注入反應(yīng)器1.3，使整個(gè)反應(yīng)器1.3充滿微載體細(xì)胞懸液;隨后將急性肝衰竭豬模型的血液從血液/預(yù)充液入口 1.1.1引入血漿分離器1.1，血液經(jīng)過中空纖維束3后，血細(xì)胞和部分血漿從血細(xì)胞出口 1.1.2排出，剩余的血漿在分離栗12的作用下通過器室連接管6進(jìn)入氧合器1.2內(nèi)腔，并通過連通孔7進(jìn)入反應(yīng)器1.3內(nèi)腔，最后經(jīng)血漿/預(yù)充液出口 1.3.3排出反應(yīng)器1.3;血細(xì)胞出口 1.1.2排出的血細(xì)胞和部分血漿與血漿/預(yù)充液出口 1.3.3排出的血漿混合后回輸至豬體內(nèi)，形成一個(gè)治療循環(huán)回路。在治療過程中，氧氣/二氧化碳入口 1.2.1向氧合器1.2內(nèi)腔充入氣體，氣體從透氣纖維膜管4上端進(jìn)入透氣纖維膜管4內(nèi)，由于透氣纖維膜管4置于氧合器1.2內(nèi)腔，從而在保證一定的溶氧、pH(二氧化碳調(diào)節(jié))的情況下，可以維持血漿的循環(huán)治療長達(dá)數(shù)十個(gè)小時(shí)，結(jié)束治療，Kaplan-Meier生存分析顯示此治療可以顯著延長受試動(dòng)物的存活時(shí)間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于:包括恒溫水箱(2)及置于其內(nèi)部的三合一生物反應(yīng)器(I); 所述三合一生物反應(yīng)器(I)包括腔體(1.4)及設(shè)置在所述腔體(1.4)內(nèi)的第一隔板(1.5)和第二隔板(1.6);第一隔板(1.5)和第二隔板(1.6)將所述腔體(1.4)分隔為從左到右的三個(gè)獨(dú)立空間，依次為血漿分離器(1.1)、氧合器(1.2)和反應(yīng)器(1.3); 所述血漿分離器(1.1)與所述氧合器(1.2)通過器室連接管(6)從外側(cè)將兩者內(nèi)腔連通，所述器室連接管(6)上設(shè)有分離栗(12);所述反應(yīng)器(1.3)與所述氧合器(1.2)通過第二隔板(1.6)上開設(shè)的連通孔(7)將兩者內(nèi)腔連通； 位于所述血漿分離器(1.1)處的左側(cè)腔體(1.4)上端設(shè)有血液/預(yù)充液入口(1.1.1)，下端設(shè)有血細(xì)胞出口(1.1.2)，所述血液/預(yù)充液入口(1.1.1)和血細(xì)胞出口(1.1.2)之間以設(shè)于所述血漿分離器(1.1)的內(nèi)部的中空纖維束(3)連通； 位于所述氧合器(1.2)處的中間部分的腔體(1.4)上端設(shè)有氧氣/ 二氧化碳入口(1.2.1)，所述氧合器(1.2)的內(nèi)部設(shè)有與所述氧氣/二氧化碳入口( 1.2.1)相連通的透氣纖維膜管(4); 位于所述反應(yīng)器(1.3)處的右側(cè)腔體(1.4)上設(shè)有營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液入口(1.3.1)、營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液出口(1.3.2)及血漿/預(yù)充液出口(1.3.3)，所述連通孔(7)和血漿/預(yù)充液出口(1.3.3)以設(shè)于所述反應(yīng)器(1.3)的內(nèi)部的中空纖維膜管(5)連通;所述反應(yīng)器(1.3)內(nèi)部還設(shè)有多根毛絨線(14)，多根所述毛絨線(14)與多根所述中空纖維膜管(5)平行排列且交替間隔布置； 所述恒溫水箱(2)包括水箱殼(2.1)及設(shè)于所述水箱殼(2.1)上的熱水入口(2.2)和熱水出口(2.3);所述水箱殼(2.1)包裹住所述三合一生物反應(yīng)器(I)，所述水箱殼(2.1)上還開設(shè)有多個(gè)用于三合一生物反應(yīng)器(I)上各個(gè)出入口穿出的孔洞(2.1.1)，且所述三合一生物反應(yīng)器(I)上各個(gè)出入口為管口，其管口外壁與所述孔洞(2.1.1)的內(nèi)壁密封連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于:所述器室連接管(6)的進(jìn)液口端位于所述血漿分離器(1.1)的側(cè)壁下端，出液口端位于所述氧合器(1.2)的下端;所述連通孔(7)位于第二隔板(1.6)的上端。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于:所述氧合器(1.2)內(nèi)部沿其橫截面方向還設(shè)有用于阻隔血漿/預(yù)充液的密封支架板(11)，所述密封支架板(11)位于連通孔(7)的上方;所述密封支架板(11)上開設(shè)有多個(gè)小孔，所述透氣纖維膜管(4)的上端卡設(shè)在小孔內(nèi)，且通過密封支架板(11)與氧合器(1.2)內(nèi)腔頂部形成的空間，與氧氣/二氧化碳入口( 1.2.1)相連通。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于:所述血漿分離器(1.1)內(nèi)部沿其橫截面方向還設(shè)有兩個(gè)用于阻隔細(xì)胞及液體通過的聚氨酯樹脂支架板(8)，兩個(gè)聚氨酯樹脂支架板(8)分別位于血漿分離器(1.1)上下兩端且與血漿分離器(1.1)端部內(nèi)腔保持距離，所述聚氨酯樹脂支架板(8)上開設(shè)有多個(gè)通孔，所述中空纖維束(3)的兩端分別卡設(shè)于不同聚氨酯樹脂支架板(8)的通孔內(nèi)，所述器室連接管(6)的進(jìn)液口端位于兩個(gè)聚氨酯樹脂支架板(8)之間。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于:所述反應(yīng)器(1.3)內(nèi)部沿其橫截面方向還設(shè)有兩個(gè)用于阻隔細(xì)胞及液體通過的聚氨酯樹脂支架片(9)，兩個(gè)聚氨酯樹脂支架片(9)分別位于反應(yīng)器(1.3)上下兩端且與反應(yīng)器(1.3)端部內(nèi)腔保持距離，聚氨酯樹脂支架片(9)上開設(shè)有多個(gè)通孔，所述中空纖維膜管(5)的兩端分別卡設(shè)于不同聚氨酯樹脂支架片(9)的通孔內(nèi)，所述連通孔(7)位于聚氨酯樹脂支架片(9)的上方，營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液入口( 1.3.1)和營養(yǎng)液/肝細(xì)胞懸浮液出口( 1.3.2)位于兩個(gè)聚氨酯樹脂支架片(9)之間。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于:位于所述血漿分離器(1.1)處的左側(cè)腔體(1.4)在兩個(gè)所述聚氨酯樹脂支架板(8)之間還設(shè)有與血漿分離器(1.1)內(nèi)腔連通的血漿分離器備用加樣入口(1.1.3)和血漿分離器加樣出口(1.1.4);所述氧合器(1.2)的下端設(shè)有氧合器加樣出口(1.2.4);所述器室連接管(6)的進(jìn)液口端與所述血漿分離器加樣出口(1.1.4)連通;所述器室連接管(6)的出液口端與所述氧合器加樣出口(1.2.4)連通。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于:所述毛絨線(14)上均勻分布有多個(gè)由絨絲織成的絨毛(15);所述毛絨線(14)上的絨毛(15)為短絨毛。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于:位于所述氧合器(1.2)處的中間部分的所述腔體(1.4)上端還設(shè)有氧合器備用加樣入口(1.2.3)，所述氧合器備用加樣入口(1.2.3)與所述密封支架板(II)下方的空間相連通;位于所述氧合器(1.2)處的中間部分的腔體(1.4)的下端設(shè)有用于輸液加藥的輸液加樣入口(1.2.2)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于:所述透氣纖維膜管(4)曲折設(shè)置，其上端與所述氧氣/ 二氧化碳入口(1.2.1)連通，下端為封閉端。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四合一毛絨線式人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于:所述血漿/預(yù)充液出口(1.3.3)設(shè)有聚醚砜過濾膜(10)、聚乙烯過濾膜或聚乙烯乙烯醇過濾膜，其膜厚為 100μηι±25μηι，膜孔徑為0.5μηι±0.Ιμπι。
【文檔編號】A61M1/18GK105999448SQ201610608805
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月29日
【發(fā)明人】周平, 劉路
【申請人】武漢仝干醫(yī)療科技股份有限公司