CN212833765U - 一种生物人工肝灌流式生物反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种生物人工肝灌流式生物反应器，其特征在于包括圆柱形外壳、外壳下端的血浆入口及血浆入口密封盖、外壳上端的血浆出口及血浆出口密封盖、侧面的细胞灌装口及细胞灌装口密封盖、以及反应器内部靠近两端的中心向外部凸起的上下两个滤网。本实用新型的优点在于：1.设有独立的细胞灌装口，便于向反应器内部灌入细胞；2.反应器内部的血浆入口侧滤网中心向血浆入口侧凸起，利于血浆进入反应器后分散开来；3.反应器内部的血浆出口侧滤网中心向血浆出口侧凸起，利于预冲时气泡的排出；4.内部结构简单，为细胞和血浆充分接触提供足够空间，利于物质交换，从而有效发挥生物人工肝反应器的功能。

Description

一种生物人工肝灌流式生物反应器

技术领域

本实用新型属于生物学领域，具体涉及一种生物人工肝灌流式生物反应器。

背景技术

目前世界上对肝病治疗最有效的方式是肝移植，但是肝供体的短缺使得病人需要等待肝源，部分患者最后因为等待肝源而死亡。因此，人工肝支持系统则作为“桥梁”而出现，该系统可以让病人能够等到肝移植或自身肝脏恢复。

传统意义的人工肝系统(非生物人工肝)能够通过血液透析、血浆置换和活性炭吸附等措施在短期内起到物理性减低血浆毒素的作用，但是其并不具备肝脏正常的解毒、代谢和分泌功能。使用体外培养的肝细胞建立的生物人工肝支持系统，因为有活性的人肝细胞在体外用来代替病人的肝脏进行解毒、代谢和分泌功能，从而可以减轻病人肝脏的负担使其自行恢复，所以生物人工肝支持系统的发展已成为重点。

生物人工肝中装有肝细胞的结构部分是肝细胞发挥解毒、代谢和分泌功能的场所，被称为生物反应器。目前，比较常见的生物人工肝支持系统的生物反应器主要包括中空纤维生物反应器、板式生物反应器和灌流式生物反应器。其中，中空纤维反应器安全性好但血浆和细胞之间隔着半透膜，不利于物质交换并解毒，从而治疗效果差；板式生物反应器如果需要达到有效的细胞数量则需要不断增加培养平板的层数，虽然易于放大但是反应器体积也同时增大，不利于使用；灌流式生物反应器中血浆与肝细胞直接接触，更易于发挥其生理功能。

生物人工肝灌流式生物反应器一般是在临床有需求时，才将肝细胞悬液或长有肝细胞的微载体悬液灌装入反应器，然后经过预冲洗涤并排除气泡后开始使用。为保持生物人工肝灌流式生物反应器内细胞的活力和功能，灌流式生物反应器的结构应该操作方便，保证细胞灌装、预冲和排气泡的耗时短。

发明内容

针对生物人工肝灌流式生物反应器的功能需求，本实用新型的目的是提供一种用于生物人工肝的灌流式生物反应器。

为实现该目的，本实用新型采用以下设计方案：包括圆柱形外壳1、外壳下端的血浆入口2及血浆入口密封盖3、外壳上端的血浆出口4及血浆出口密封盖 5、侧面的细胞灌装口6及细胞灌装口密封盖7、反应器内部两端的血浆入口侧滤网8和血浆出口侧滤网9。

所述的生物人工肝灌流式生物反应器，其中侧面的细胞灌装口6位于血浆入口侧滤网8和血浆出口侧滤网9之间，即细胞灌装口与灌流式生物反应器内部相通。灌装细胞时，打开细胞灌装口密封盖7，和血浆出口密封盖5，分别连接管路，将细胞悬液从细胞灌装口6装入灌流式生物反应器内部，多余液体从血浆出口4流出，灌装完成后盖好血浆出口密封盖5和细胞灌装口密封盖7。

所述的生物人工肝灌流式生物反应器，其中血浆入口侧滤网8和血浆出口侧滤网9的中心均向外侧凸起。

所述的生物人工肝灌流式生物反应器，其中血浆入口侧滤网8和血浆出口侧滤网9的目的是拦截微载体，防止微载体漏出反应器。常用微载体的直径在 50～300μm，因此，本发明的灌流式生物反应器中血浆入口侧滤网8和血浆出口侧滤网9孔径为25-300μm。

所述的生物人工肝灌流式生物反应器，其中滤网所用材质为医用材料，包括合金、聚四氟乙烯、涤纶、尼龙。其中合金本身具有较好的硬度，用于反应器内部靠近血浆入口端的滤网时，可以保持中心外凸的形状，如果使用其他较软的网布，该滤网上增加合金或医用塑料支撑条。

所述的生物人工肝灌流式生物反应器中，除滤网外的材质均为医用塑料。

本实用新型的优点在于：

1.设有独立的细胞灌装口，便于向反应器内部灌入细胞；

2.反应器内部的血浆入口侧滤网中心向血浆入口侧凸起，利于血浆进入反应器后分散开来；

3.反应器内部的血浆出口侧滤网中心向血浆出口侧凸起，利于预冲时气泡的排出；

4.内部结构简单，为细胞和血浆充分接触提供足够空间，利于物质交换，从而有效发挥生物人工肝的功能。

附图说明

图1：生物人工肝灌流式生物反应器结构示意图。

图2：滤网支架示意图。

附图标记：1：外壳；2：血浆入口；3：血浆入口密封盖；4：血浆出口；5：血浆出口密封盖；6：细胞灌装口；7：细胞灌装口密封盖；8：血浆入口侧滤网； 9：血浆出口侧滤网；10：滤网支架。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用目所采取的技术手段及效果，下面结合具体实施方式并参照附图，对本实用新型做进一步的详细说明。应当理解，这些描述只是示例，而不是对本实用新型范围的限制。此外，在以下说明中，省略了对本领域技术人员已知的结构和技术的描述。

如图1所示，本实用新型的生物人工肝灌流式生物反应器包括包括圆柱形外壳1、外壳下端的血浆入口2及血浆入口密封盖3、外壳上端的血浆出口4及血浆出口密封盖5、侧面的细胞灌装口6及细胞灌装口密封盖7、反应器内部两端的血浆入口侧滤网8和血浆出口侧滤网9。

本具体实施方式中血浆入口侧滤网8和血浆出口侧滤网9为尼龙材质，滤网上设有图2所示的滤网支架10，滤网支架与圆柱形外壳、密封盖的材质为医用塑料，并且滤网支架的边缘与圆柱形外壳密封成一体。

使用时，将本发明的生物人工肝灌流式生物反应器的血浆出口端朝上，打开血浆出口的密封盖，将血浆出口通过医用硅胶管与废液瓶相连，然后打开细胞灌装口的密封盖，将细胞灌装口通过医用硅胶管与装有微载体细胞悬液的储液瓶相连，然后使用蠕动泵将微载体细胞悬液自下向上灌装入反应器中，多余液体自血浆出口端排入废液瓶中。

以上参考了优选实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型的保护范围并不限制于此，在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，只要不存在结构冲突，实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来，且不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。因此，任何落入权利要求的范围内的所有技术方案均在本实用新型的保护范围内。

附图中显示了本实用新型剖面的结构示意图，该图中并非按比例绘制，其中为了清楚描述某些结构，放大了这些细节，并且可能省略了某些容易想到的细节。图中所示的各种区域、细节的形状以及它们之间相对大小和位置关系仅作为示例，实际制造时由于生产误差或技术限制可能略有偏差，并且本领域技术人员根据实际需要可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域。

Claims (5)

1.一种生物人工肝灌流式生物反应器，其特征在于包括圆柱形外壳(1)、外壳下端的血浆入口(2)及血浆入口密封盖(3)、外壳上端的血浆出口(4)及血浆出口密封盖(5)、侧面的细胞灌装口(6)及细胞灌装口密封盖(7)、反应器内部两端的血浆入口侧滤网(8)和血浆出口侧滤网(9)。

2.根据权利要求1所述的一种生物人工肝灌流式生物反应器，其中侧面的细胞灌装口(6)位于血浆入口侧滤网(8)和血浆出口侧滤网(9)之间。

3.根据权利要求1所述的一种生物人工肝灌流式生物反应器，其中血浆入口侧滤网(8)和血浆出口侧滤网(9)的中心均向外侧凸起。

4.根据权利要求1所述的一种生物人工肝灌流式生物反应器，其中血浆入口侧滤网(8)和血浆出口侧滤网(9)的孔径为25-300μm。

5.根据权利要求1所述的一种生物人工肝灌流式生物反应器，其中血浆入口侧滤网(8)和血浆出口侧滤网(9)采用质地较软的网布时，该滤网上设有合金或医用塑料材质的滤网支架(10)。

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