專利名稱：人工肝用生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種醫(yī)療設(shè)備，一種為生物型和混合型人工肝治療使用的核心裝置——人工肝用生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
生物反應(yīng)器是生物型和混合型人工肝支持系統(tǒng)的核心裝置，是外源性肝細(xì)胞和患者血液/血漿進(jìn)行物質(zhì)交換的場(chǎng)所。作為生物反應(yīng)器要符合以下基本要求中小分子物質(zhì)雙向傳輸以及大分子物質(zhì)免疫阻隔、保障肝細(xì)胞的活性與功能以及一定容量。
現(xiàn)有的應(yīng)用于人工肝的生物反應(yīng)器一般為細(xì)胞培養(yǎng)用的中空纖維反應(yīng)器。所謂中空纖維反應(yīng)器是將一束中空纖維絲封閉于一容器中(一般為圓柱形)，中空纖維絲將容器分為內(nèi)、外兩腔，中空纖維絲內(nèi)為內(nèi)腔，絲外為外腔。患者血液和培養(yǎng)肝細(xì)胞分別置于中空纖維絲的兩腔，中空纖維絲由特殊材料構(gòu)成，起到免疫隔離和物質(zhì)交換的作用。但是一般的中空纖維形生物反應(yīng)器有缺陷，因?yàn)楦渭?xì)胞是貼壁型的細(xì)胞，一般貼壁生長(zhǎng)才能有效地發(fā)揮其生理功能。但是普通的中空纖維反應(yīng)器不利于管外腔的培養(yǎng)肝細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)。上述缺陷是目前生物人工肝治療不能提高肝功能衰竭療效的原因所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所提供的人工肝用生物反應(yīng)器，包括一個(gè)有多個(gè)進(jìn)出口的圓柱形容器，容器內(nèi)有多個(gè)用中空纖維制成的兩端相通的中空纖維圓柱形內(nèi)芯(6)，內(nèi)芯內(nèi)為內(nèi)腔，內(nèi)芯外為外腔，其特點(diǎn)是用無(wú)紡布將中空纖維圓柱形內(nèi)芯(6)包卷成含中空纖維圓柱形內(nèi)芯的兩端相通的無(wú)紡布包卷(5)，將無(wú)紡布包卷(5)并列安置在圓柱形容器中。無(wú)紡布包卷(5)內(nèi)的中空纖維圓柱形內(nèi)芯(6)呈松散狀附著在無(wú)紡布上，內(nèi)芯之間的空隙形成外腔。
所述無(wú)紡布包卷(5)可以是多個(gè)小包卷，也可以是一個(gè)大包卷圈成同心圓狀。
圓柱形容器的內(nèi)腔進(jìn)出口(1、2)設(shè)置在圓柱形容器的兩端，且上、下各有外腔進(jìn)出口(4、3)。


圖1為人工肝用生物反應(yīng)器縱切面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為人工肝用生物反應(yīng)器以預(yù)沖洗液出口/取樣口4為切點(diǎn)的橫切面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例人工肝用生物反應(yīng)器的外形為圓柱型，透明塑料外殼。大小尺寸為長(zhǎng)10cm，橫截面的直徑為2cm.容積為20ml。實(shí)際制作時(shí)，可根據(jù)用途需要放大或縮小，制定所需要的尺寸。
如圖1、圖2所示1為血液/血漿入口，供血液/血漿進(jìn)入中空纖維圓柱形內(nèi)芯內(nèi)的內(nèi)腔，2為血液/血漿出口，即血液/血漿流經(jīng)中空纖維內(nèi)腔后的流出口，3為預(yù)沖液/肝細(xì)胞入口，通過(guò)該入口注入肝細(xì)胞懸液和沖入預(yù)沖液，4為預(yù)沖洗液出口/取樣口，即預(yù)沖洗時(shí)和肝細(xì)胞注入時(shí)預(yù)沖液的出口，同時(shí)也是人工肝治療時(shí)的取樣口，生物反應(yīng)器內(nèi)部的5為無(wú)紡布包卷，無(wú)紡布又稱非織造布(nonwoven)，為肝細(xì)胞的附著部位和中空纖維內(nèi)芯的包卷狀支撐物，6為中空纖維圓柱形內(nèi)芯，為血液/血漿的通路，被無(wú)紡布包卷，并附著于無(wú)紡布，7為塑料外殼。
本實(shí)例的無(wú)紡布包卷為多個(gè)小包卷，中空纖維內(nèi)芯的直徑約為1mm，無(wú)紡布包卷的直徑約為4mm，形成的空隙供預(yù)沖液和肝細(xì)胞懸液進(jìn)出。
中空纖維內(nèi)芯的開(kāi)口位于圓柱形的兩側(cè)，在此中空纖維間的空隙封閉，無(wú)紡布包卷的兩端也閉合。
本發(fā)明與以往的中空型纖維反應(yīng)器相比有如下的優(yōu)點(diǎn)中空纖維絲附著于無(wú)紡布上，不易產(chǎn)生內(nèi)腔狹窄和中空纖維絲之間的相互纏繞；無(wú)紡布有很好的生物相容性，對(duì)肝細(xì)胞有很強(qiáng)的親和力，肝細(xì)胞很容易黏附到無(wú)紡布上并貼壁生長(zhǎng)發(fā)揮其生物功能。
預(yù)沖液/肝細(xì)胞入口和預(yù)沖液出口/取樣口位于圓柱形外殼的柱面上，預(yù)沖液/肝細(xì)胞入口和預(yù)沖液出口/取樣口開(kāi)口的設(shè)置方向相反，這樣在外腔預(yù)沖和肝細(xì)胞注入時(shí)就能最大程度減少死腔的體積，有利于擴(kuò)大有效交換面積，增加有效容積.
以下用模型豬的實(shí)例來(lái)描述本發(fā)明的人工肝用生物反應(yīng)器的使用。
先用含肝素的生理鹽水沖洗生物反應(yīng)器的外腔和內(nèi)腔，于無(wú)菌條件分離獲取原代豬肝細(xì)胞，將肝細(xì)胞懸液通過(guò)預(yù)沖液/肝細(xì)胞入口3注入生物反應(yīng)器的外腔，同時(shí)外腔的預(yù)沖洗液體從預(yù)沖液出口/取樣口4排出，當(dāng)肝細(xì)胞懸液完全替代預(yù)沖洗液后將3和4封閉。隨后將模型豬的血液從血液/血漿入口1引入，然后流經(jīng)生物反應(yīng)器后從2排出，再輸回模型豬的體內(nèi)。維持血液循環(huán)數(shù)小時(shí)后結(jié)束治療。Kaplan-Meier生存分析顯示此治療可以顯著延長(zhǎng)受試動(dòng)物的存活時(shí)間。
本發(fā)明的人工肝生物反應(yīng)器為一次性使用的醫(yī)療器械。
權(quán)利要求
1.一種人工肝用生物反應(yīng)器，包括一個(gè)有多個(gè)進(jìn)出口的圓柱形容器，容器內(nèi)有多個(gè)用中空纖維制成的兩端相通的中空纖維圓柱形內(nèi)芯(6)，內(nèi)芯內(nèi)為內(nèi)腔，內(nèi)芯外為外腔，其特征在于用無(wú)紡布將中空纖維圓柱形內(nèi)芯(6)包卷成含中空纖維圓柱形內(nèi)芯的兩端相通的無(wú)紡布包卷(5)，將無(wú)紡布包卷(5)并列安置在圓柱形容器中。
2.按權(quán)利要求1所述人工肝用生物反應(yīng)器，其特征在于所述無(wú)紡布包卷(5)內(nèi)的中空纖維圓柱形內(nèi)芯(6)呈松散狀附著在無(wú)紡布上，內(nèi)芯之間的空隙形成外腔。
3.按權(quán)利要求1和2所述人工肝用生物反應(yīng)器，其特征在于所述無(wú)紡布包卷(5)可以是多個(gè)小包卷，也可以是一個(gè)大包卷圈成同心圓狀。
4.按權(quán)利要求1所述人工肝用生物反應(yīng)器，其特征在于所述圓柱形容器的內(nèi)腔進(jìn)出口(1、2)設(shè)置在圓柱形容器的兩端，且上、下各有外腔進(jìn)出口(4、3)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種人工肝用生物反應(yīng)器，在現(xiàn)有使用中空纖維內(nèi)芯生物反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，采用無(wú)紡布包卷多個(gè)中空纖維內(nèi)芯，使中空纖維內(nèi)芯既附著于無(wú)紡布，又留有空隙，將無(wú)紡布包卷并列安置在圓柱形容器內(nèi)。中空纖維絲附著于無(wú)紡布上，不易產(chǎn)生糾集和狹窄，無(wú)紡布有很好的生物相容性，對(duì)肝細(xì)胞有很強(qiáng)的親和力，肝細(xì)胞很容易黏附到無(wú)紡布上并貼壁生長(zhǎng)發(fā)揮其生物功能。
文檔編號(hào)A61M1/18GK1633950SQ20041009352
公開(kāi)日2005年7月6日 申請(qǐng)日期2004年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月24日
發(fā)明者李蘭娟, 章益民, 李君 , 杜微波 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)