JPH1033671A

JPH1033671A - 中空糸型人工肝臓とその灌流及び培養システム

Info

Publication number: JPH1033671A
Application number: JP8194504A
Authority: JP
Inventors: Yoshito Ikada; 義人筏; Hiroo Iwata; 博夫岩田; Hiroyuki Maeda; 裕之前田
Original assignee: JMS Co Ltd
Current assignee: JMS Co Ltd
Priority date: 1996-07-24
Filing date: 1996-07-24
Publication date: 1998-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】中空糸モジュールを使用した肝細胞凝集体の
簡便な作製、及びその肝細胞凝集体作製時に用いたモジ
ュールをそのまま人工肝臓として使用できる中空糸型人
工肝臓とそれに使用される灌流及び培養システムを提供
する。【解決手段】本発明は肝細胞凝集体を封入した中空糸
モジュール、酸素付加装置、送液ポンプ、灌流液溜めか
らなる灌流回路であって、灌流液は送液ポンプによって
液溜めから中空糸モジュールの外部を通って流れ、再び
液溜めに戻る循環回路である中空糸型人工肝臓とその灌
流及び培養システム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中空糸型人工肝臓と
それに使用される灌流及び培養システムに関し、より詳
細には培養後、或いは培養しながらそのまま人工肝臓装
置として臨床使用することができる人工肝臓とその灌流
及び培養システムに関する。

【０００２】肝細胞を使用した人工肝臓は従来より色々
なタイプが提案されているが、臨床で満足するものは未
だに得られていない。例えば、肝細胞と血液とを直接接
触する方法や中空糸膜内腔にコラーゲンゲルと共に肝細
胞を封入させて血液と肝細胞とを間接的に接触する方法
（特開平２−７１７５５号公報）等が知られている。し
かし、前者は血球と肝細胞の分離が上手くいかず、肝細
胞が免疫系によって損傷されたり、患者体内に肝細胞が
混入する危険性があった。また、後者は中空糸内に封入
できる肝細胞数が少ないため、肝細胞の生存活性や分化
機能を維持することが困難であった。さらに特公平２−
４３０２号公報には肝細胞の培養槽や中空糸モジュー
ル、血漿分離器や患者からの血漿または血液を中空糸モ
ジュールに灌流する送液機構が開示されている。この培
養槽には肝細胞を損傷しないように酸素或いは空気を供
給する手段が設けられているので、肝細胞の生存活性も
適度に維持される。しかし、この方法は培養槽や血漿分
離器を装置内に組み込まなくてはならず、大がかりで複
雑なものとなる。しかも、血漿の分離効率によって人工
肝臓による解毒速度が限定されるので、優れた浄化効率
が得られないという問題があった。さらに特開平２−７
１７５５号公報や特公平２−４３０２号公報に記載され
たような方法では、肝細胞を調製し培養する段階から、
人工肝臓装置として患者の血液と接触させる段階に移行
する際に、灌流液を交換したり、装置自体を変更するこ
とが必要となり、その準備や操作に時間と人手が取られ
る等の問題があった。また、その際にせっかく培養した
肝細胞の損傷が避けられなかった。

【従来の技術】

【０００３】細胞は孤立した状態では分化機能を発揮で
きないことが多い。高度な分化機能を発揮させるために
は、細胞同士の接着、細胞外マトリックスへの付着、更
に異なる細胞間の接着が必要であると言われている。肝
細胞も他の多くの細胞と同様に高度な分化機能を発揮す
るため、その機能を高活性に持続するには、細胞間の接
着体、また細胞−細胞外マトリックス−細胞集合体（以
下、この両者を一括して細胞凝集体と呼ぶ）を形成させ
る必要がある。従来、肝細胞凝集体を形成させるために
は、肝細胞を高密度細胞浮遊液状態にして培養するか、
または細胞非付着性の培養基材上で培養を行っていた。
しかし、前者の細胞浮遊液状態での培養では、肝細胞を
浮遊状態に保つために培養液を常に機械的に攪拌しなけ
ればならず、この機械的刺激が脆弱な肝細胞を傷害し、
肝細胞数の減少が生じる。一方、細胞非付着性の培養基
材を用いた場合には、基材表面に播種できる肝細胞数が
限られるため、多量の肝細胞を処理できない。さらに、
形成された肝細胞凝集体を用いて、人工肝臓を作製しよ
うとしたときに上記の２つの方法では灌流液の交換や体
液を細胞凝集体に接触する際に多大の困難を伴ってい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、患者の血液を浄化する際に高い浄化効率を有する人
工肝臓及び人工肝臓灌流（体外循環）システムを提供す
ることにあり、また多量の肝細胞の生存活性及び分化機
能を維持することのできる簡便な肝細胞の培養システム
を提供することにある。さらに肝細胞凝集体作製時に使
用したモジュールや灌流回路をそのまま人工肝臓装置
（循環回路を含んだもの）として使用できる中空糸型人
工肝臓の灌流及び培養システムを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明において、中空糸
内腔に肝細胞を内蔵した人工肝臓であって該肝細胞が凝
集体を形成していることを特徴とする人工肝臓によっ
て、上記課題を解決した。また、該中空糸の内腔に肝細
胞を封入し、中空糸の外部に灌流液を灌流することによ
って、中空糸内で肝細胞に凝集体を形成させることを特
徴とする人工肝臓の製造方法によって、課題を解決し
た。そのため、肝細胞を中空糸内腔に封入した中空糸モ
ジュールと、酸素付加装置と、送液ポンプと、液溜め
と、それらを連結する導管とからなる灌流回路であっ
て、灌流液が送液ポンプにより液溜めから中空糸モジュ
ールの外側を流れて、再び液溜めに戻る循環回路を形成
している中空糸型人工肝臓の灌流及び培養システムを採
用した。ここで、酸素付加装置は前記循環回路に組み込
まれていても良いし、後述するような独自の循環回路に
組み込まれても良い。多数の肝細胞を充填した中空糸の
配設されたモジュール、及び灌流液（培養液、血液又は
血液製剤）を循環させる灌流及び培養システムによっ
て、中空糸内部に充填された肝細胞と中空糸外部を流れ
る灌流液との間の物質交換が効率良く行われるため、中
空糸内に高密度に肝細胞を封入することができる。その
結果、中空糸内腔に容易に且つ効果的に細胞凝集体を作
製することができる。そして、肝細胞の高い生存活性及
び分化機能を維持させることができる。また、本システ
ムは培養槽や血漿分離器を別個に設けていないため、簡
便であり、操作が簡単である。さらに血漿分離せずに全
血を灌流できるので、血漿の分離効率によって人工肝臓
の浄化効率が限定されることもない。さらに培養期間中
に灌流液として使用していた培養液を血液に置換し、患
者の血液体外循環回路に組み込むことによってそのまま
人工肝臓装置として使用することができる。或いは肝細
胞を中空糸内腔に高密度に封入した直後から、そのまま
輸血用の血液や血液製剤を灌流液として使用し、肝細胞
の凝集体を培養しながら体外循環することもできる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に本発明の具体的な実施例を
示す。図１は本発明の中空糸型人工肝臓の灌流及び培養
システムの１つの実施例である。図から判るように、液
溜め（リザーバー）１１を中心として右側に循環回路
（以下、患者側の第２循環回路と区別するため、第１循
環回路と称する）２０が配置され、左側には患者からの
血液を循環させる患者側の第２循環回路２１が配置され
ている。第１循環回路２０において、１は中空糸型人工
肝臓（中空糸モジュール）、２は灌流液の流入口、３は
灌流液の流出口、４は肝細胞を注入するための中空糸内
液の注入口、５はその排出口である。６は中空糸で、８
は中空糸を外包するハウジングである。図２は中空糸型
人工肝臓１内の中空糸６を軸方向に分割した断面図であ
り、中空糸６の内腔に肝細胞７が高密度に充填されてい
る。中空糸内部の肝細胞７に充分量の酸素を供給するた
めに、第１循環回路２０には酸素付加装置（人工肺）９
が組み込まれており、リザーバー１１から送液ポンプ１
０によって流出した灌流液は人工肺９によって酸素化さ
れた後に灌流液流入口２を通って中空糸型人工肝臓１に
流れる。灌流液は中空糸型人工肝臓の中空糸６の外側を
流れ、中空糸内部に高密度に充填された肝細胞７と膜を
介して接触する。肝細胞と間接的に接触した後に灌流液
は灌流液流出口３を通ってリザーバー１１に戻る。即
ち、第１循環回路２０はリザーバー１１から流出してま
たそこに戻る独立の循環回路を形成している。リザーバ
ー１１の左側の第２循環回路２１も独立した１つの循環
回路を形成しており、患者から流出した血液は送血ポン
プ１３によってリザーバー１１に流入し、さらにリザー
バー１１から患者体内に返血される。そのため、第２循
環回路２１と第１循環回路２０の流速をそれぞれ独立し
て設定することが可能である。また、第２循環回路２１
の循環を維持したまま、第１循環回路２０の増設や交換
が可能であり、種々の実施態様が選択できる。例えば、
図６に示すように酸素付加装置９を第１循環回路２０に
組み込まないで、リザーバー１１から出て再びリザーバ
ー１１に戻る独自の第３循環回路２２内に組み込んでも
良い。第３循環回路２２には送液ポンプ１０と酸素付加
装置９が組み込まれており、第１循環回路２０から独立
して灌流液が循環するので、酸素加の効率が良い。ま
た、血液浄化効率を向上させるために中空糸モジュール
１を増設する必要のある場合があるが、その際に複数本
の中空糸モジュール１の酸素加が単一の酸素付加装置９
で行える。

【０００７】本発明の中空糸型人工肝臓の灌流及び培養
システムは、第１循環回路２０と第２循環回路２１のそ
れぞれの構成要素によって様々な実施態様が選択でき
る。以下にそのバリエーションについて述べる。まず、
最初に肝細胞を内臓し、灌流液と直接に接触する中空糸
型人工肝臓（中空糸モジュール）１について記載する。
中空糸の膜素材としては、比較的簡単に製膜することが
でき、製膜したときに適度な強度と透過性を有するもの
が望ましい。例えば、多数の孔を有する高分子材料であ
るとか、孔を有していないハイドロゲルのような物質透
過性の高い材料である。例えば、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、再生セルロース・酢酸セルロース等のセルロ
ース系素材、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポ
リメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、アク
リロニトリル−塩化ビニル共重合体等が好ましい。中空
糸の膜厚は１５〜１００μｍ、膜の内径は１００〜１０
００μｍが適当であり、より好ましくは膜厚が２０〜７
０μｍ、膜の内径が１００〜４００μｍである。中空糸
の外径はその内径と膜厚によって限定されるが、より好
ましくは１２０〜６００μｍである。中空糸の内径や膜
厚は、細胞と灌流液との間の間接的接触効率や物質移動
効率に影響を及ぼす。例えば、内径が小さ過ぎると含有
する細胞数が減少し、人工肝臓の血液浄化効率が低下す
る。一方、内径が大き過ぎると中空糸内部の肝細胞へ充
分に酸素や栄養の供給が行えない。また、中空糸の膜厚
が小さ過ぎると、使用する際に必要な強度を保持でき
ず、中空糸にクラックやピンホールを生じ易くなる。逆
に膜厚が大き過ぎると、肝細胞に対する酸素等の供給が
阻害される。中空糸膜の孔径も細胞と灌流液との相互作
用に大きく影響し、膜の孔径が大き過ぎると透過性は向
上するが、中空糸から肝細胞が灌流液中に漏出したり、
逆に灌流液中の血液の免疫系によって中空糸内の肝細胞
が損傷される危険性がある。反対に孔径が小さ過ぎると
肝細胞へ酸素や栄養が行き渡らない。また灌流液と肝細
胞との物質移動効率も減少するため、血液の浄化効率も
低下する。従って、中空糸が多孔質膜である場合、中空
糸の平均膜孔径が１ｎｍ〜１μｍのものが好ましく、ハ
イドロゲル膜である場合、分画分子量が２，００００〜
１００，０００のものが好ましい。また、灌流液と接触
できる中空糸有効表面積も重要であり、これは充填され
る肝細胞数にも依存するが、後述する細胞密度であれば
１．５〜６ｍ²が適当である。

【０００８】次にリザーバー１１について記載する。ま
ずその貯留量であるが、２つの独立した循環回路の液を
貯留するため、３００ｍｌ〜５００ｍｌが好ましい。多
過ぎると、人工肝臓を使用するために血液を体外循環す
る際に、患者にとって負担となる。逆に少ないと灌流液
が回路中で滞り、灌流の循環に支障をきたす。酸素付加
装置９のガス交換能（酸素付加能）は４５〜６０ｍｌ／
ｍｉｎ／ｌが好ましい。この酸素付加能が充分でない
と、肝細胞に酸素を供給することができない。また、通
気する気体の組成としては酸素９５％、二酸化炭素５％
のものが好ましい。送液ポンプ１０は通常のローラーポ
ンプを使用すれば良く、第１循環回路２０の灌流液の流
速は５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎが好ましい。この流速が
小さいと、細胞に酸素や栄養分を供給できない。逆に流
速が大き過ぎると、灌流液として血液を使用した際に溶
血を起こす。リザーバー１１を除く第１循環回路２０の
灌流液プライミング（貯留）量は２５０〜３００ｍｌが
好ましく、多過ぎると血液浄化効率が低下し、逆に少な
いと灌流液が回路中で滞り、気泡が混入する危険性があ
る。第２循環回路２１に配置されたポンプは通常のロー
ラーポンプで構わないが、この回路を循環する血液の流
速は５０〜２００ｍｌ／ｍｉｎが好ましい。第２循環回
路２１の流速が第１循環回路２０の流速とあまり異なる
と、血液浄化効率において無駄となる。また、リザーバ
ー１１を除く第２循環回路２１は循環回路を形成するだ
けの単純なものなので、そのプライミング量は５０ｍｌ
以下でも差し支えない。灌流液はまず培養液として、ウ
ィリアムスＥ培地、ダルベッコ改変最小培地等があり、
体外循環前や体外循環中に使用できる液として全血、血
漿があり、それは患者自身のものでも良いし、輸血用に
調製されたものでも良い。或いは、必要に応じてこれら
を混合したものでも良い。肝細胞の種類としては同種或
いは異種の動物由来の肝細胞（初代培養細胞）や、肝腫
瘍由来の細胞のように無限増殖能を獲得した継代培養可
能な肝細胞株が有効性及び生存性の点から望ましい。中
空糸内腔への肝細胞の充填密度は機能性、効率、生存活
性等の点から、３．０×１０⁷〜５．０×１０⁷個／ｍｌ
が好ましい。

【０００９】次に本システムの使用方法についてその概
略を説明する。まずリザーバー１１に培養液として牛胎
児血清を含んだダルベッコ改変最小培地を入れておく。
次に第１循環回路２０の各構成要件を灌流液が既述した
順に流れるように導管で連結する。送液ポンプ１０を始
動して第１循環回路２０内に灌流液を循環させる。酸素
付加装置９に空気、或いは酸素を通気して灌流液を酸素
化する。次に適当な数に調製した肝細胞分散液を注入口
４から注入して、中空糸内腔に肝細胞を封入する。肝細
胞を中空糸内に注入した後、適当な期間、灌流液を灌流
させることによって肝細胞の培養を行い、培養液の交換
を行いながら、中空糸内腔に高密度に肝細胞凝集体が形
成されたところで人工肝臓として使用する。或いはその
ような時間的余裕が無い場合には、灌流液を輸血用の血
液、或いは血しょう等を使用して、短時間灌流しながら
中空糸内の肝細胞を培養しても良い。次に第１循環回路
２０を生理食塩水や適当な緩衝液で洗浄した後に、リザ
ーバー１１と患者の血管を導管によって連結する。それ
により、第２循環回路２１を形成すると同時にリザーバ
ー１１を介して第２循環回路２１と第１循環回路２０と
を連絡させる。場合によっては、その前にリザーバー１
１内を輸血用の血液等で置換し、第１循環回路内を灌流
させておいても良い。そして、連絡した２つの循環回路
内に患者の血液を流し、循環させる。血液浄化中に体外
循環により、第１循環回路２０の灌流液もほとんど患者
自身の血液となる。所定時間、患者の血液を本システム
内で灌流することによって、中空糸内腔に充填された肝
細胞と間接的に接触させ、血液浄化を行う。血液浄化が
終了すれば、２つの循環回路内の灌流液を必要量、患者
体内に戻した後に患者の血管と本システムを切り離し
て、送血ポンプや送液ポンプを止める。上記のように、
灌流液によって肝細胞を培養した後、灌流液を置換する
だけで直ぐに人工肝臓として血液浄化を行うことができ
る。培養液、或いは血液を灌流することによって、中空
糸内腔で肝細胞が増殖、細胞間マトリックスを産生し、
さらに細胞間の接着、または細胞と細胞間マトリックス
との接着が進行し、中空糸内腔に細胞の凝集体が形成さ
れる。そして、肝細胞の高度な分化機能を発現させ、維
持することが可能になる。

【００１０】

【実施例】体重１０ｋｇの麻酔下の幼児ブタの肝門脈か
ら、エチレングリコール四酢酸を含む溶液とコラゲナー
ゼを含む溶液とを連続的に肝臓内に灌流させ、肝細胞の
基質接着及び細胞接着を解離させることによって、ブタ
肝細胞を採取した。次に氷冷したハンクス液による洗浄
と低速遠心を数回繰り返して肝細胞を精製・単離した。
単離された肝細胞の総数は２．２×１０¹⁰個であり、エ
リスロシン染色で測定した単離肝細胞の生存率は８５％
であった。得られた肝細胞３５０ｒｐｍで３分間遠心し
て遠心管の底に集めた。単離した肝細胞を８．０×１０
⁷個／ｍｌになるように培養液に分散した後、この肝細
胞分散液を酢酸セルロース製の中空糸型血液透析器の中
空糸内部に１００ｍｌ注入した。その後、直ちにダルベ
ッコ改変最小培地とブタ全血とを１：１の比率で混合し
た液１０００ｍｌを灌流液として、図１に示した灌流及
び培養システムを用いて培養を開始した。灌流液には１
００単位／ｍｌのペニシリン、１００μｇ／ｍｌのスト
レプトマイシンを添加したものを使用した。灌流速度は
２００ｍｌ／ｍｉｎとした。モジュールの機能評価は、
灌流液中に１ｍＭのアンモニア、６．２５ｍｇ／ｍｌの
ガラクトース、１０μｇ／ｍｌのリドカインを添加した
負荷試験によって行った。経時的に培養液のサンプリン
グを行い、灌流液中のアンモニア、ガラクトース、リド
カイン、リドカインの代謝産物であるモノエチルグリシ
ンキシリダイド（ＭＥＧＸ）の定量を行った。図３に灌
流液中のアンモニア濃度変化を示す。２４時間にわたる
灌流培養期間中に３時間毎にアンモニアの負荷を行った
が、いずれも負荷後２時間目までにアンモニア濃度は低
値になった。また、肝臓の解毒能の指標となるガラクト
ースの除去、リドカインからのＭＥＧＸへの代謝を調べ
たが、図４，図５にみられるようにこれらの機能もよく
維持されていた。２４時間の灌流培養後、中空糸モジュ
ールの一端から注射器を用いて培養液を注入することに
よって、中空糸内の肝細胞をシャーレへ押し出した。こ
の押し出された肝細胞は直径１６０μｍの細胞凝集体を
形成していた。この細胞の生存をトリパンブルー染色に
よって調べたところ、染色された細胞（死細胞である）
が細胞凝集体の周囲に僅かに存在したが、大部分の細胞
はトリパンブルーに染色されず、２４時間灌流後も肝細
胞が生きていたことを示した。

【００１１】

【発明の効果】まず第１に本発明の人工肝臓とその灌流
及び培養システムにより、中空糸内腔に肝細胞凝集体を
充填することができ、その結果、肝細胞の高い生存活性
及び分化機能を維持することが可能となった。第２に本
システムは簡便なため、操作も容易であり、さらに患者
血液を血漿分離せずに直接処理できるので、高い浄化効
率が得られる。第３に肝細胞凝集体作製時に使用したモ
ジュールや灌流回路をそのまま人工肝臓装置（循環回路
を含んだもの）として使用できるので、培養段階から体
外循環の段階に移行する際の準備や操作に時間と人手が
取られることがない。また、培養した肝細胞の損傷も抑
制することができる。また、上記以外にも、本システム
を採用することにより以下のような様々な利点がある。
肝細胞を中空糸内に封入することによって、培養液の
灌流による流体力学的な撹乱から細胞を保護できる。
灌流液中へ死細胞や細胞片が混入することがない。使
用する中空糸の透過性を選択することによって、細胞を
灌流液の免疫系から隔離することができる。また、孔径
の大きい中空糸膜を使用することにより、高分子量の有
用産物を灌流液中に産出させることが可能である。全
血灌流の回路内に装置を組み込むことが可能である。そ
のため、体外循環回路全体を簡略化できる。第２循環
回路と第１循環回路の流量、流速をそれぞれ独立して設
定することができる。第２循環回路の血液の循環を維
持したまま、第１循環回路の交換や増設が可能である。
肝細胞に酸素や空気を直接吹き込まず、血液や培養液
によって酸素や栄養物を肝細胞に運搬するため、比較的
効率が良く、肝細胞の損傷が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の中空糸型人工肝臓の灌流及び培養シス
テムの一実施例を示す模式図である。

【図２】肝細胞凝集体を内臓した中空糸を軸方向に分割
した断面図である。

【図３】本発明の人工肝臓に対する負荷試験の際におけ
る灌流液中のアンモニア濃度の時間変化を示すグラフで
ある。

【図４】上記負荷試験の際の灌流液中のガラクトース濃
度の時間変化を示すグラフ。

【図５】上記負荷試験の際の灌流液中のリドカイン及び
その代謝産物ＭＥＧＸ濃度の時間変化を示すグラフであ
る。

【図６】本発明の中空糸型人工肝臓の灌流及び培養シス
テムの他の実施例を示す模式図である。

【符号の説明】

１．中空糸型人工肝臓（中空糸モジュール）２．（灌流液）流入口３．（灌流液）流出口４．（中空糸内液）注入口５．（中空糸内液）排出口６．中空糸７．肝細胞８．ハウジング９．酸素付加装置（人工肺）１０．送液ポンプ１１．リザーバー（液溜め）１２．患者１３．送血ポンプ２０．第１循環回路（循環回路）２１．第２循環回路２２．第３循環回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中空糸内腔に肝細胞を内蔵した人工肝臓
であって、該肝細胞は凝集体を形成していることを特徴
とする人工肝臓。
【請求項２】前記中空糸の膜素材が、ポリエチレン、
ポリプロピレン、セルロース系素材、ポリビニルアルコ
ール、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリ
アクリロニトリルまたはアクリロニトリル−塩化ビニル
共重合体である請求項１に記載された人工肝臓。
【請求項３】前記中空糸の外径が１２０〜６００μｍ
である請求項１または２に記載された人工肝臓。
【請求項４】前記中空糸の内径が１００〜４００μｍ
である請求項１〜３のいずれかの項に記載された人工肝
臓。
【請求項５】前記中空糸の膜厚が１５〜１００μｍで
ある請求項１〜４のいずれかの項に記載された人工肝
臓。
【請求項６】前記中空糸が多孔質膜である場合、中空
糸の平均膜孔径が１ｎｍ〜１μｍであり、ハイドロゲル
膜である場合、分画分子量が２，００００〜１００，０
００である請求項１〜５のいずれかの項に記載された人
工肝臓。
【請求項７】前記中空糸の灌流液への接触有効面積が
１．５〜６．０ｍ²である請求項１〜６のいずれかの項
に記載された人工肝臓。
【請求項８】前記肝細胞が動物由来の初代培養細胞で
ある請求項１〜７のいずれかの項に記載された人工肝
臓。
【請求項９】前記肝細胞が肝細胞株である請求項１〜
７のいずれかの項に記載された人工肝臓。
【請求項１０】中空糸内腔に肝細胞を内蔵した人工肝
臓の製造方法であって、中空糸内腔に肝細胞を封入し、
該中空糸の外部に灌流液を灌流することによって、中空
糸内で肝細胞に凝集体を形成させることを特徴とする人
工肝臓の製造方法。
【請求項１１】前記灌流液が酸素加された灌流液であ
る請求項１０に記載された人工肝臓の製造方法。
【請求項１２】肝細胞を中空糸内腔に封入した中空糸
モジュールと、酸素付加装置と、送液ポンプと、液溜め
と、それらを連結する導管とからなる灌流回路であっ
て、灌流液が送液ポンプにより液溜めから中空糸モジュ
ールの外部を流れて、再び液溜めに戻る循環回路を形成
している中空糸型人工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項１３】前記酸素付加装置が前記循環回路内に
組み込まれた請求項１２に記載された人工肝臓の灌流及
び培養システム。
【請求項１４】前記酸素付加装置が、液溜めに連なる
前記循環回路とは異なる第３循環回路に組み込まれた請
求項１２に記載された人工肝臓の灌流及び培養システ
ム。
【請求項１５】前記液溜めに前記循環回路とは別に患
者から血液を流出させる脱血回路と、患者へ血液を返血
する返血回路の２つの回路が連結された患者側の第２循
環回路を構成し、該第２循環回路に送血ポンプが装着さ
れた請求項１２〜１４のいずれかの項に記載された人工
肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項１６】前記循環回路を流れる灌流液の流速が
５０〜５００ｍｌ／ｍｉｎである請求項１２〜１５のい
ずれかの項に記載された人工肝臓の灌流及び培養システ
ム。
【請求項１７】酸素付加装置のガス交換能が４５〜６
０ｍｌ／ｍｉｎ／ｌである請求項１２〜１６のいずれか
の項に記載された人工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項１８】前記第２循環回路を流れる液の流速が
５０〜２００ｍｌ／ｍｉｎである請求項１２〜１７のい
ずれかの項に記載された人工肝臓の灌流及び培養システ
ム。
【請求項１９】前記肝細胞が細胞凝集体である請求項
１２〜１８のいずれかの項に記載された人工肝臓の灌流
及び培養システム。
【請求項２０】前記中空糸の膜素材が、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、セルロース系素材、ポリビニルア
ルコール、ポリスルホン、ポリメチルメタクリレート、
ポリアクリロニトリルまたはアクリロニトリル−塩化ビ
ニル共重合体である請求項１２〜１９のいずれかの項に
記載された中空糸型人工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項２１】前記中空糸の外径が１２０〜６００μ
ｍである請求項１２〜２０のいずれかの項に記載された
人工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項２２】前記中空糸の内径が１００〜４００μ
ｍである請求項１２〜２１のいずれかの項に記載された
人工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項２３】前記中空糸の膜厚が１５〜１００μｍ
である請求項１２〜２２のいずれかの項に記載された人
工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項２４】前記中空糸が多孔質膜である場合、中
空糸の平均膜孔径が１ｎｍ〜１μｍであり、ハイドロゲ
ル膜である場合、分画分子量が２，００００〜１００，
０００である請求項１２〜２３のいずれかの項に記載さ
れた人工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項２５】前記中空糸の灌流液への接触有効面積
が１．５〜６．０ｍ²である請求項１２〜２４のいずれ
かの項に記載された人工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項２６】前記肝細胞が動物由来の初代培養細胞
である請求項１２〜２５のいずれかの項に記載された人
工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項２７】前記肝細胞が肝細胞株である請求項１
２〜２５のいずれかの項に記載された人工肝臓の灌流及
び培養システム。
【請求項２８】前記肝細胞の封入密度が３．０×１０
⁷〜５．０×１０⁷個／ｍｌである請求項１２〜２７のい
ずれかの項に記載された人工肝臓の灌流及び培養システ
ム。
【請求項２９】前記液溜めの貯留量が３００〜５００
ｍｌである請求項１２〜２８のいずれかの項に記載され
た人工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項３０】前記循環回路のプライミング量が２５
０から３００ｍｌである請求項１２〜２９のいずれかの
項に記載された人工肝臓の灌流及び培養システム。
【請求項３１】前記中空糸モジュールが複数、装着さ
れている請求項１２〜３０のいずれかの項に記載された
人工肝臓の灌流及び培養システム。