CN207803317U - 一种恒流小鼠肝脏离体灌注系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种恒流小鼠肝脏离体灌注系统，其特征在于，包括通过管道依次连接的滚轴泵、氧合器、感受器，以及输出端通过管道与滚轴泵的输入端相连接的灌注盘，所述灌注盘用于盛放被灌注的离体肝脏，所述感受器的输出端与离体肝脏的门静脉通过管道连接，以此组成闭合的液体循环回路，所述滚轴泵与氧合器之间串联有过滤装置；所述氧合器与感受器之间串联有稳压装置。本实用新型技术方案在灌注装置中加入了过滤装置与滴斗，极大缓冲了由于液体出口较细导致的系统压力波动大的缺点；采用了双层小动物膜肺串联的结构，不仅能够对灌注液体的氧含量进行控制，还能够大大减少整个系统的灌注液体量。

Description

一种恒流小鼠肝脏离体灌注系统

技术领域

本实用新型属于离体肝脏灌注领域，具体涉及一种恒流小鼠肝脏离体灌注系统。

背景技术

肝脏离体灌注系统应用广泛，一方面能够为药理及毒理学提供合适载体，直观了解药物在肝脏的代谢情况及肝中脉管状况，同时，由于肝脏移植手术复杂，动物死亡率高，经费花费多等问题，学者们常常选择更为简便的离体灌注系统来模拟肝脏在体环境。另一方面，由于移植供者的缺乏，诸多质量不佳的器官在临床中使用，学者们通过部分改进离体灌注系统研制出了常温、亚低温和低温机械灌注系统用以改善供肝质量，这些系统的应用也大大缓解了供体短缺的现状，为越来越多移植等待患者提供了新的希望。

国际上，肝脏离体灌注系统在药理学研究中使用广泛。在我国，人、猪、犬及大鼠的离体灌注系统已有一定研究成果，然而尚无学者报道能够适用于小鼠的离体肝脏灌注系统。小鼠作为科学研究的重要工具，在机制研究及干预验证方面优势巨大，同时由于小鼠肝移植相比于大鼠、猪等动物技术要求更高，其离体灌注系统的成功建立意义重大。

国际上，针对大小鼠的常温离体复灌系统仍处于探索阶段，如《Troubleshootingand improving the mouse and rat isolated perfused liver preparation》一文中详细阐述了大鼠肝脏离体复灌系统的建立流程和运行参数，但是该方案中对小鼠肝脏离体灌注并无详细参数和实施手段介绍，仅对插管方式有所交代，目前，利用该实验方案乃至该类报道无法解决小鼠离体肝脏灌注的具体问题。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种恒流小鼠肝脏离体灌注系统。本实用新型技术方案的方法，针对现有技术中的肝脏离体灌注系统只能适用于大型动物，无法达到小鼠肝脏离体灌注的技术要求的情况，采用对灌注液体流速、氧含量等进行控制的方法，可以实现对小鼠肝脏进行离体灌注。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种恒流小鼠肝脏离体灌注系统，其特征在于，包括通过管道依次连接的滚轴泵、氧合器、感受器，以及输出端通过管道与滚轴泵的输入端相连接的灌注盘，所述灌注盘用于盛放被灌注的离体肝脏，所述感受器的输出端与离体肝脏的门静脉通过管道连接，以此组成闭合的液体循环回路，

所述滚轴泵与氧合器之间串联设有过滤装置，用以对滚轴泵中流出的灌注液体进行过滤；所述氧合器与感受器之间串联设有稳压装置，以减小循环回路中的灌注液体压力波动。

作为本实用新型技术方案的一个优选，氧合器由两个小动物膜肺串联组成。

作为本实用新型技术方案的一个优选，过滤装置为输液器滤头。

作为本实用新型技术方案的一个优选，稳压装置为输液器滴斗。

作为本实用新型技术方案的一个优选，稳压装置置于恒温水浴锅中。

作为本实用新型技术方案的一个优选，滚轴泵优选为至少六轴的微量滚轴泵。

作为本实用新型技术方案的一个优选，感受器出口端通过管道与头皮针相连接，灌注液体从感受器输出端流出后经头皮针进入灌注盘。

作为本实用新型技术方案的一个优选，感受器与灌注盘之间的管道置于恒温水浴锅中。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：

1)本实用新型技术方案的方法，采用至少6轴的滚轴泵作为动力，实行门静脉单通道循环式灌注，该系统能够达到恒流灌注，使肝脏维持正常功能及形态结构。同时针对不同温度、不同灌注液及氧合程度，该灌注系统能够实现小鼠肝脏离体复灌、常温机械灌注或亚低温机械灌注的模式转换。

2)本实用新型技术方案的方法，由于加入了过滤装置与滴斗，极大缓冲了由于液体出口较细导致的系统压力波动大的缺点，通过生物机能实验系统检测可得整个系统压力波动不超过1mmHg，完全小于正常生理波动。

3)本实用新型技术方案的方法，采用了双层小动物膜肺串联的结构，不仅能够对灌注液体的氧含量进行控制，还能够大大减少整个系统的灌注液体量，即只通过少量的灌注液体就可以实现离体肝脏的循环灌注。

附图说明

图1是本实用新型技术方案实施例中小鼠肝脏离体灌注系统的结构图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型技术方案中的恒流小鼠肝脏离体灌注系统，包括滚轴泵1、过滤装置2、氧合器3、稳压装置4、感受器5和灌注盘6。本实施例中，滚轴泵1的输出端与过滤装置2的输入端通过管道相连接，过滤装置2的输出端与氧合器3的输入端相连接，氧合器3的输出端与稳压装置4的输入端相连接，稳压装置4的输出端与感受器5的输入端相连接，灌注盘6的输出端与滚轴泵1的输入端相连接。其中，感受器5的输出端与置于灌注盘6上的离体肝脏门静脉相连接，通过灌注液体对离体肝脏进行灌注。灌注时，灌注液体从滚轴泵1的输出端流出，进入过滤装置2进行过滤。经过过滤的灌注液体随后进入氧合器进行氧合，提高氧含量。灌注液体从氧合器流出后，还需要经过稳压装置4，然后才能进入放置在灌注盘6上的离体肝脏中进行灌注。其中，稳压装置与灌注盘之间还设有感受器5，感受器5对管道中灌注液体的压力进行检测，根据检测结果，可以对灌注系统进行调节以尽可能减少灌注液体的压力波动。此外，灌注盘的底部开设有小孔，其与滚轴泵1的输入端连接，从而使得灌注液体在对离体肝脏进行灌注后可以循环利用。

在利用本实施例的恒流小鼠肝脏离体灌注系统进行实验时，由于滚轴泵1、输液器滤头2、氧合器3、输液器滴斗4、感受器5和灌注盘6之间采用管道进行连接，灌注液体可以在管道中流动。在滚轴泵1的作用下，灌注液体在图1所示的装置示意图中沿箭头方向流动。

具体来说，滚轴泵1驱动灌注液体流入输液器滤头，滤头可以过滤掉灌注液体中的颗粒性杂质、细菌等。由于灌注液体对小鼠离体肝脏进行灌注后，其中氧气含量降低。流过滤头的灌注液体需要通过氧合器来提高其中的氧气含量，从而达到小鼠离体肝脏灌注的要求。输液器滴斗4可以对经过过滤和加氧的灌注液体进行稳流稳压，大大减小了灌注液体在过细的管道中流动时的压力波动。

本实施例中，氧合器优选通过两个小动物膜肺串联而成，即将两个小动物膜肺串联在图1的输液器滤头2和输液器滴斗4之间。通过这种改进，本实施例中的氧合器3不仅可以实现增加灌注液体的氧含量，还可以实现氧含量的控制。另外，双层小动物膜肺串联的结构，还能够大大减少整个系统的灌注液体量，即只通过少量的灌注液体就可以实现离体肝脏的循环灌注。

下面以小鼠肝脏离体非载血复灌实验为例，对本实用新型的技术方案进行进一步的说明。

步骤1：获取小鼠离体肝脏。行常规小鼠肝脏获取操作，待小鼠肝脏暴露完全、血管分离充分后，将细针(本实施例中优选头皮针)置入小鼠腹主动脉，然后以冰HTK液(histidine-tryptophan-ketoglutarate solution)通过头皮针冲洗腹腔器官，其中，下腔静脉开口作为冲洗液体的流出通道。肝脏冲洗完全后，将细管(本实施例中优选24GA细管)置入门静脉，完成小鼠离体肝脏的制备获取。将完成初步处理的小鼠离体肝脏放入冰HTK液中备用；

步骤2：搭建离体非载血实验系统。将50mlKHB液倒入灌注盘6中，并将灌注盘6放入恒温水浴锅7。将滚轴泵1(本实施例中优选6轴微量滚轴泵)的吸入端通过管道与灌注盘6的底部相连接，滚轴泵1的出口处通过输液器滤头2通过管道与氧合器3相连。本实施例中，氧合器3优选包括两个相互串联的小动物膜肺。氧合器3通过管道与输液器滴斗4、感受器5依次连接。本实施例中，输液器滴斗4优选完全浸入恒温水浴锅7中。将感受器5的出口端通过管道与头皮针相连接，驱动滚轴泵运行，使得灌注液体在管道中流动。调整实验参数，通过氧合器设置小动物膜肺氧流量为1-2L/min，设置输液器滴斗液体量在1/3-2/3之间。

步骤3：针对小鼠离体肝脏进行非载血复灌实验。运行本实施例中的恒流小鼠肝脏离体灌注系统，待系统运行参数稳定，温度稳定在37℃，流出液氧合大于500mmHg时，将处理好了的小鼠离体肝脏置入灌注盘6，将小鼠离体肝脏上的细管与头皮针相连，开始复灌。

此外，本实施例中的恒流小鼠肝脏离体灌注系统，除了可以用于进行小鼠的离体非载血复灌之外，还可以用于进行小鼠的离体载血复灌或常温机械灌注，以及亚低温机械灌注。

进行离体载血复灌时，其与离体非载血灌注的区别在于采用的是载血稀释液。即将抽取的实验对象血液用KHB液稀释并加入肝素抗凝后制备完全血制品或去白细胞血制品。由于载血稀释液中富含一定量的白细胞，相比于非载血复灌能够更有效模拟体内环境对肝脏代谢及功能的影响，同时稀释血中含有大量营养及支持物质，能够延长体外肝脏保存时间，抑或修复器官质量。

亚低温机械灌注则是指保持在低于器官正常温度，高于低温的一种灌注方式，该模式能够在一定程度上降低器官新陈代谢率来减小灌注难度，另一方面，亚低温灌注对肝脏细胞及内皮细胞的机械损伤会降低。本实施例中，通过调节水浴锅温度保持温度介于20-24℃即可实现。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种恒流小鼠肝脏离体灌注系统，其特征在于，包括通过管道依次连接的滚轴泵、氧合器、感受器，以及输出端通过管道与滚轴泵的输入端相连接的灌注盘，所述灌注盘用于盛放被灌注的离体肝脏，所述感受器的输出端与离体肝脏的门静脉通过管道连接，以此组成闭合的液体循环回路，

所述滚轴泵与氧合器之间串联设有过滤装置，用以对滚轴泵中流出的灌注液体进行过滤；所述氧合器与感受器之间串联设有稳压装置，以减小循环回路中的灌注液体压力波动。

2.根据权利要求1所述的恒流小鼠肝脏离体灌注系统，其中，所述氧合器由两个小动物膜肺串联组成。

3.根据权利要求1或2所述的恒流小鼠肝脏离体灌注系统，其中，所述过滤装置为输液器滤头。

4.根据权利要求1或2所述的恒流小鼠肝脏离体灌注系统，其中，所述稳压装置为输液器滴斗。

5.根据权利要求1或2所述的恒流小鼠肝脏离体灌注系统，其中，所述稳压装置置于恒温水浴锅中。

6.根据权利要求1或2所述的恒流小鼠肝脏离体灌注系统，其中，所述滚轴泵为六轴微量滚轴泵。

7.根据权利要求1或2所述的恒流小鼠肝脏离体灌注系统，其中，所述感受器出口端通过管道与头皮针相连接，灌注液体从感受器输出端流出后经头皮针进入门静脉。

8.根据权利要求1或2所述的恒流小鼠肝脏离体灌注系统，其中，所述感受器与灌注盘之间的管道置于恒温水浴锅中。