專利名稱：人工肝用生物反應器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于生物醫學技術領域，涉及一種醫療設備，一種為生物型和混合型人工肝治療使用的核心裝置——人工肝用生物反應器。
背景技術：
生物反應器是生物型和混合型人工肝支持系統的核心裝置，是外源性肝細胞和患者血液/血漿進行物質交換的場所。作為生物反應器要符合以下基本要求中小分子物質雙向傳輸以及大分子物質免疫阻隔、保障肝細胞的活性與功能以及一定容量。
現有的應用于人工肝的生物反應器一般為細胞培養用的中空纖維反應器。所謂中空纖維反應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、外兩腔，中空纖維絲內為內腔，絲外為外腔。患者血液和培養肝細胞分別置于中空纖維絲的兩腔，中空纖維絲由特殊材料構成，起到免疫隔離和物質交換的作用。但是一般的中空纖維形生物反應器有缺陷，因為肝細胞是貼壁型的細胞，一般貼壁生長才能有效地發揮其生理功能。但是普通的中空纖維反應器不利于管外腔的培養肝細胞貼壁生長。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。
發明內容
本設計所提供的人工肝用生物反應器，包括一個有多個進出口的圓柱形容器，容器內有多個用中空纖維制成的兩端相通的中空纖維圓柱形內芯(6)，內芯內為內腔，內芯外為外腔，其特點是用無紡布將中空纖維圓柱形內芯(6)包卷成含中空纖維圓柱形內芯的兩端相通的無紡布包卷(5)，將無紡布包卷(5)并列安置在圓柱形容器中。無紡布包卷(5)內的中空纖維圓柱形內芯(6)呈松散狀附著在無紡布上，內芯之間的空隙形成外腔。
所述無紡布包卷(5)可以是多個小包卷，也可以是一個大包卷圈成同心圓狀。
圓柱形容器的內腔進出口(1、2)設置在圓柱形容器的兩端，且上、下各有外腔進出口(4、3)。
圖1為人工肝用生物反應器縱切面結構示意圖；圖2為人工肝用生物反應器以預沖洗液出口/取樣口4為切點的橫切面結構示意圖。
具體實施方式
本實施例人工肝用生物反應器的外形為圓柱型，透明塑料外殼。大小尺寸為長10cm，橫截面的直徑為2cm.容積為20ml。實際制作時，可根據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/血漿進入中空纖維圓柱形內芯內的內腔，2為血液/血漿出口，即血液/血漿流經中空纖維內腔后的流出口，3為預沖液/肝細胞入口，通過該入口注入肝細胞懸液和沖入預沖液，4為預沖洗液出口/取樣口，即預沖洗時和肝細胞注入時預沖液的出口，同時也是人工肝治療時的取樣口，生物反應器內部的5為無紡布包卷，無紡布又稱非織造布(nonwoven)，為肝細胞的附著部位和中空纖維內芯的包卷狀支撐物，6為中空纖維圓柱形內芯，為血液/血漿的通路，被無紡布包卷，并附著于無紡布，7為塑料外殼。
本實例的無紡布包卷為多個小包卷，中空纖維內芯的直徑約為1mm，無紡布包卷的直徑約為4mm，形成的空隙供預沖液和肝細胞懸液進出。
中空纖維內芯的開口位于圓柱形的兩側，在此中空纖維間的空隙封閉，無紡布包卷的兩端也閉合。
本設計與以往的中空型纖維反應器相比有如下的優點中空纖維絲附著于無紡布上，不易產生內腔狹窄和中空纖維絲之間的相互纏繞；無紡布有很好的生物相容性，對肝細胞有很強的親和力，肝細胞很容易黏附到無紡布上并貼壁生長發揮其生物功能。
預沖液/肝細胞入口和預沖液出口/取樣口位于圓柱形外殼的柱面上，預沖液/肝細胞入口和預沖液出口/取樣口開口的設置方向相反，這樣在外腔預沖和肝細胞注入時就能最大程度減少死腔的體積，有利于擴大有效交換面積，增加有效容積.
以下用模型豬的實例來描述本設計的人工肝用生物反應器的使用。
先用含肝素的生理鹽水沖洗生物反應器的外腔和內腔，于無菌條件分離獲取原代豬肝細胞，將肝細胞懸液通過預沖液/肝細胞入口3注入生物反應器的外腔，同時外腔的預沖洗液體從預沖液出口/取樣口4排出，當肝細胞懸液完全替代預沖洗液后將3和4封閉。隨后將模型豬的血液從血液/血漿入口1引入，然后流經生物反應器后從2排出，再輸回模型豬的體內。維持血液循環數小時后結束治療。Kaplan-Meier生存分析顯示此治療可以顯著延長受試動物的存活時間。
本設計的人工肝生物反應器為一次性使用的醫療器械。
權利要求1.一種人工肝用生物反應器，包括一個有多個進出口的圓柱形容器，容器內有多個用中空纖維制成的兩端相通的中空纖維圓柱形內芯(6)，內芯內為內腔，內芯外為外腔，其特征在于用無紡布將中空纖維圓柱形內芯(6)包卷成含中空纖維圓柱形內芯的兩端相通的無紡布包卷(5)，將無紡布包卷(5)并列安置在圓柱形容器中。
2.按權利要求1所述人工肝用生物反應器，其特征在于所述無紡布包卷(5)內的中空纖維圓柱形內芯(6)呈松散狀附著在無紡布上，內芯之間的空隙形成外腔。
3.按權利要求1或2所述人工肝用生物反應器，其特征在于所述無紡布包卷(5)可以是多個小包卷，也可以是一個大包卷圈成同心圓狀。
4.按權利要求1所述人工肝用生物反應器，其特征在于所述圓柱形容器的內腔進出口(1、2)設置在圓柱形容器的兩端，且上、下各有外腔進出口(4、3)。
專利摘要本實用新型公開了一種人工肝用生物反應器，在現有使用中空纖維內芯生物反應器的基礎上，采用無紡布包卷多個中空纖維內芯，使中空纖維內芯既附著于無紡布，又留有空隙，將無紡布包卷并列安置在圓柱形容器內。中空纖維絲附著于無紡布上，不易產生糾集和狹窄，無紡布有很好的生物相容性，對肝細胞有很強的親和力，肝細胞很容易黏附到無紡布上并貼壁生長發揮其生物功能。
文檔編號A61D1/00GK2803310SQ20042011
公開日2006年8月9日 申請日期2004年12月24日 優先權日2004年12月24日
發明者李蘭娟, 章益民, 李君 , 杜微波 申請人:浙江大學