RU204435U1 - Biocomposite filter for the biological circuit of the extracorporeal hemoperfusion system - Google Patents

Biocomposite filter for the biological circuit of the extracorporeal hemoperfusion system Download PDF

Info

Publication number
RU204435U1
RU204435U1 RU2020140916U RU2020140916U RU204435U1 RU 204435 U1 RU204435 U1 RU 204435U1 RU 2020140916 U RU2020140916 U RU 2020140916U RU 2020140916 U RU2020140916 U RU 2020140916U RU 204435 U1 RU204435 U1 RU 204435U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cavity
plasma
hepatocytes
liver
cells
Prior art date
Application number
RU2020140916U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дарина Дмитриевна Федорова
Денис Витальевич Сивцев
Иван Петрович ТРОЕВ
Ольга Иннокентьевна Буслаева
Original Assignee
Дарина Дмитриевна Федорова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дарина Дмитриевна Федорова filed Critical Дарина Дмитриевна Федорова
Priority to RU2020140916U priority Critical patent/RU204435U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU204435U1 publication Critical patent/RU204435U1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • A61M1/16Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis with membranes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/34Filtering material out of the blood by passing it through a membrane, i.e. hemofiltration or diafiltration
    • A61M1/342Adding solutions to the blood, e.g. substitution solutions

Abstract

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к устройствам для обменной обработки крови в целях компенсации функций печени пациентов с необратимой печеночной недостаточностью, например, в период ожидания трансплантации донорского органа.Технический результат заключается в создании системы экстракорпоральной гемоперфузии на основе проточного инкубатора с функциональными гепатоцитами человека, обеспечивающей организм дезинтоксикационной, метаболической и синтетической функциями. Фильтр для биологического контура системы экстракорпоральной гемоперфузии, составленный из последовательно соединенных и запечатанных в герметичном корпусе 8 плазмофильтров с гепатоцитами 7, подключенные последовательно друг к другу посредством трубок и внешним средствам подачи и оттока без образования воздушных пространств, отличающийся тем, что в качестве плазмофильтра используют устройство проточного инкубатора 9 с модульным исполнением, каждый из которого выполнен из биосовместимого полимера и состоит из крышки 1, полости 3 для транспорта плазмы со спиральным расположением каналов и отводными отверстиями для ввода и вывода плазмы, полости 2 для заселения гепатоцитов, повторяющей ход каналов полости 3 для транспорта плазмы, перегороженные трековой мембраной 5 с размерами пор, достаточной для предотвращения попадания клеток гепатоцитов в циркуляцию плазмы, например, не более 5,0 мкм, полости 4 для фильтрата, содержащей питательную среду для клеток гепатоцитов, с отводными отверстиями для ввода и вывода, причем, между полостью 2 заселения гепатоцитов и полостью 4 для фильтрата размещена трековая мембрана 6 с размерами пор, достаточными для предотвращения попадания клеток гепатоцитов в циркуляцию питательной среды, например, не менее 0,2 мкм. 5 ил., 3 табл.The utility model relates to medical technology, namely to devices for the exchange of blood processing in order to compensate for the liver functions of patients with irreversible hepatic insufficiency, for example, during the waiting period for donor organ transplantation. The technical result is to create an extracorporeal hemoperfusion system based on a flow-through incubator with functional hepatocytes. human, providing the body with detoxification, metabolic and synthetic functions. A filter for the biological circuit of the extracorporeal hemoperfusion system, composed of 8 plasma filters with hepatocytes 7 connected in series and sealed in a sealed case, connected in series to each other by means of tubes and external means of supply and outflow without the formation of air spaces, characterized in that the device is used as a plasma filter flow incubator 9 with a modular design, each of which is made of a biocompatible polymer and consists of a cover 1, a cavity 3 for plasma transport with a spiral arrangement of channels and outlet openings for plasma inlet and outlet, a cavity 2 for populating hepatocytes, repeating the course of the channels of cavity 3 for plasma transport, blocked by a track membrane 5 with a pore size sufficient to prevent hepatocyte cells from entering the plasma circulation, for example, not more than 5.0 μm, cavity 4 for the filtrate containing a nutrient medium for hepatocyte cells, with outlet openings for input and output, moreover, between the cavity 2 of the colonization of hepatocytes and the cavity 4 for the filtrate there is a track membrane 6 with pore sizes sufficient to prevent the entry of hepatocyte cells into the circulation of the nutrient medium, for example, not less than 0.2 μm. 5 dwg, 3 tbl

Description

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно, к устройствам для осуществления обменной обработки крови в целях компенсации функций печени пациентов с необратимой печеночной недостаточностью, например, в период ожидания трансплантации донорского органа.The utility model relates to medical technology, namely, devices for the exchange of blood processing in order to compensate for the liver functions of patients with irreversible liver failure, for example, while waiting for a donor organ transplant.

Печень – самая крупная железа человеческого организма. Функции печени многочисленны и значительны: детоксикационная, экскреторная, запасающая, синтетическая, иммунная, гомеостатическая, депонирующая, кроветворная (в эмбриогенезе) и т.д., что определяют его как жизненно важный орган. The liver is the largest gland in the human body. The functions of the liver are numerous and significant: detoxification, excretory, storage, synthetic, immune, homeostatic, storage, hematopoietic (in embryogenesis), etc., which define it as a vital organ.

Трансплантация печени является единственным выходом для пациентов с необратимыми и серьезными деструкциями органа. Согласно статистике, основанной на данных регистра Российского трансплантологического общества, в России в 2012 году 488 человек ожидали трансплантацию печени, в 2019 году число составило уже 1900, а среднее время ожидания составляет 3,6 года. Несмотря на рост количества операций по пересадке печени, все еще существует проблема осуществления данной операции для нуждающихся вследствие нехватки донорских органов, живых доноров. В связи с этим методы и устройства экстракорпоральной поддержки печени в период ожидания трансплантата имеют важную практическую значимость. Liver transplantation is the only option for patients with irreversible and severe organ destruction. According to statistics based on data from the register of the Russian Transplant Society, in Russia in 2012, 488 people were awaiting liver transplantation, in 2019 the number was already 1900, and the average waiting time is 3.6 years. Despite the increase in the number of liver transplant operations, there is still a problem of performing this operation for those in need due to the lack of donor organs, living donors. In this regard, methods and devices for extracorporeal liver support during the waiting period for a transplant are of great practical importance.

Известны искусственные системы MARS и Prometheus, представляющие собой бесклеточные экстракорпоральные устройства, которые нацелены только на выведение токсинов путем диализа альбумина (см. Evenepoel P. et al. Detoxifying capacity and kinetics of Prometheus®–a new extracorporeal system for the treatment of liver failure //Blood purification. – 2005. – Т. 23. – №. 5. – С. 349-358; Evenepoel P. et al. Prometheus versus molecular adsorbents recirculating system: comparison of efficiency in two different liver detoxification devices //Artificial organs. – 2006. – Т. 30. – №. 4. – С. 276-284). Known artificial systems MARS and Prometheus, which are acellular extracorporeal devices that are aimed only at removing toxins by dialysis of albumin (see Evenepoel P. et al. Detoxifying capacity and kinetics of Prometheus® – a new extracorporeal system for the treatment of liver failure / / Blood purification. - 2005. - T. 23. - No. 5. - P. 349-358; Evenepoel P. et al. Prometheus versus molecular adsorbents recirculating system: comparison of efficiency in two different liver detoxification devices // Artificial organs . - 2006. - T. 30. - No. 4. - S. 276-284).

В известных системах используется комплексное устройство достаточно сложной конструкции, комбинирующие процессы диализа, селективного афереза и сорбционные технологии. При этом данные не обладают синтетическими и метаболическими функциями, например, синтезом альбумина, которые могут быть обеспечены только живыми функциональными клетками печени.The known systems use a complex device of a rather complex design, combining the processes of dialysis, selective apheresis and sorption technologies. At the same time, the data do not have synthetic and metabolic functions, for example, the synthesis of albumin, which can only be provided by living functional liver cells.

Существует ряд биоискусственных экстракорпоральных систем типа ELAD, HepatAssist, AMC-BAL, SRBAL, hiHep-BAL, особенность которых заключается в том, что функции печени обеспечивают клетки, находящиеся в составе системы, а разница – в типе заселенных в систему клеток. Например, в основе hiHep-BAL находятся индуцированные гепатоциты человека (см. Shi X. L. et al. Improved survival of porcine acute liver failure by a bioartificial liver device implanted with induced human functional hepatocytes //Cell research. – 2016. – Т. 26. – №. 2. – С. 206-216), в основе HepatAssist и SRBAL – гепатоциты свиньи (см. Demetriou A. A. et al. Prospective, randomized, multicenter, controlled trial of a bioartificial liver in treating acute liver failure //Annals of surgery. – 2004. – Т. 239. – №. 5. – С. 660; Nicolas C. T. et al. Concise review: liver regenerative medicine: from hepatocyte transplantation to bioartificial livers and bioengineered grafts //Stem Cells. – 2017. – Т. 35. – №. 1. – С. 42-50).There are a number of bio-artificial extracorporeal systems such as ELAD, HepatAssist, AMC-BAL, SRBAL, hiHep-BAL, the peculiarity of which is that the functions of the liver are provided by the cells that are part of the system, and the difference is in the type of cells populated into the system. For example, hiHep-BAL is based on induced human hepatocytes (see Shi XL et al. Improved survival of porcine acute liver failure by a bioartificial liver device implanted with induced human functional hepatocytes // Cell research. - 2016. - V. 26. - No. 2. - P. 206-216), HepatAssist and SRBAL are based on pig hepatocytes (see Demetriou AA et al. Prospective, randomized, multicenter, controlled trial of a bioartificial liver in treating acute liver failure // Annals of surgery. - 2004. - T. 239. - No. 5. - P. 660; Nicolas CT et al. Concise review: liver regenerative medicine: from hepatocyte transplantation to bioartificial livers and bioengineered grafts // Stem Cells. - 2017. - T. 35. - No. 1. - S. 42-50).

Несмотря на присутствие в вышеприведенных системах тех или иных гепатоцитов, у каждой системы существуют свои недостатки. Например, ELAD содержит клетки гепатокарциномы человека HepG2/C3A, которые проявляют сниженную функциональную активность по сравнению с нативными гепатоцитами человека, не могут выводить аммиак, а также существует риск проникновения опухолевых клеток в кровоток пациента (см. Shi X. L. et al. Improved survival of porcine acute liver failure by a bioartificial liver device implanted with induced human functional hepatocytes //Cell research. – 2016. – Т. 26. – №. 2. – С. 206-216; Nicolas C. T. et al. Concise review: liver regenerative medicine: from hepatocyte transplantation to bioartificial livers and bioengineered grafts //Stem Cells. – 2017. – Т. 35. – №. 1. – С. 42-50; Lee K. C. L., Stadlbauer V., Jalan R. Extracorporeal liver support devices for listed patients //Liver Transplantation. – 2016. – Т. 22. – №. 6. – С. 839-848). HepatAssist и SRBAL имеют недостатки ввиду риска ксенозооноза, поскольку содержат гепатоциты свиньи, и имеют жесткое ограничение в некоторых религиозных странах (см. Shi X. L. et al. Improved survival of porcine acute liver failure by a bioartificial liver device implanted with induced human functional hepatocytes //Cell research. – 2016. – Т. 26. – №. 2. – С. 206-216). AMC-BAL разрабатывался на основе гепатоцитов свиней, однако при первом клиническом испытании у одного из пациентов был найдена ДНК эндогенного ретровируса свиньи из-за чего испытания данного устройства ограничили (см. Lee K. C. L., Stadlbauer V., Jalan R. Extracorporeal liver support devices for listed patients //Liver Transplantation. – 2016. – Т. 22. – №. 6. – С. 839-848; Van de Kerkhove M. P. et al. Liver support therapy: an overview of the AMC-bioartificial liver research //Digestive Surgery. – 2005. – Т. 22. – №. 4. – С. 254-264). Что же касается hiHep-BAL, то данное устройство безопасно с точки зрения трансмиграции опухолевых клеток и ксенозооноза, но оно еще не протестировано на людях (см. Shi X. L. et al. Improved survival of porcine acute liver failure by a bioartificial liver device implanted with induced human functional hepatocytes //Cell research. – 2016. – Т. 26. – №. 2. – С. 206-216).Despite the presence of certain hepatocytes in the above systems, each system has its own drawbacks. For example, ELAD contains human hepatocarcinoma HepG2 / C3A cells, which exhibit reduced functional activity compared to native human hepatocytes, cannot excrete ammonia, and there is a risk of tumor cells entering the patient's bloodstream (see Shi XL et al. Improved survival of porcine acute liver failure by a bioartificial liver device implanted with induced human functional hepatocytes // Cell research. - 2016. - T. 26. - No. 2. - P. 206-216; Nicolas CT et al. Concise review: liver regenerative medicine : from hepatocyte transplantation to bioartificial livers and bioengineered grafts // Stem Cells. - 2017. - T. 35. - No. 1. - P. 42-50; Lee KCL, Stadlbauer V., Jalan R. Extracorporeal liver support devices for listed patients // Liver Transplantation. - 2016. - T. 22. - No. 6. - S. 839-848). HepatAssist and SRBAL have disadvantages due to the risk of xenozoonosis, since they contain pig hepatocytes, and are severely restricted in some religious countries (see Shi XL et al. Improved survival of porcine acute liver failure by a bioartificial liver device implanted with induced human functional hepatocytes // Cell research. - 2016. - T. 26. - No. 2. - P. 206-216). AMC-BAL was developed on the basis of porcine hepatocytes, however, in the first clinical trial, DNA of an endogenous pig retrovirus was found in one of the patients, which is why testing of this device was limited (see Lee KCL, Stadlbauer V., Jalan R. Extracorporeal liver support devices for listed patients // Liver Transplantation. - 2016. - T. 22. - No. 6. - P. 839-848; Van de Kerkhove MP et al. Liver support therapy: an overview of the AMC-bioartificial liver research // Digestive Surgery. - 2005. - T. 22. - No. 4. - S. 254-264). As for hiHep-BAL, this device is safe from the point of view of transmigration of tumor cells and xenozoonosis, but it has not yet been tested in humans (see Shi XL et al. Improved survival of porcine acute liver failure by a bioartificial liver device implanted with induced human functional hepatocytes // Cell research. - 2016. - T. 26. - No. 2. - P. 206-216).

Таким образом, наиболее эффективными считают биоискусственные системы, в которых, в отличие от искусственных, главным компонентом является биореактор, содержащий функциональные клетки печени – гепатоциты. Последние при терапии обеспечивают организм пациента не только дезинтоксикационными (которыми способны обеспечивать только искусственные устройства экстракорпоральной поддержки печени), но и синтетическими, метаболическими функциями печени. Помимо поддерживающей функции во время ожидания донорского органа, подобные системы способны также индуцировать спонтанную регенерацию печени. Из литературных источников известны исследования, доказывающие благоприятное воздействие экстракорпоральных систем на процессы регенерации печени молодых пациентов с более легким течением заболеваний печени (см. Thompson J. et al. Extracorporeal cellular therapy (ELAD) in severe alcoholic hepatitis: a multinational, prospective, controlled, randomized trial //Liver Transplantation. – 2018. – Т. 24. – №. 3. – С. 380-393).Thus, bioartificial systems are considered the most effective, in which, unlike artificial ones, the main component is a bioreactor containing functional liver cells - hepatocytes. The latter, during therapy, provide the patient's body not only with detoxification (which can only be provided by artificial devices for extracorporeal liver support), but also with synthetic, metabolic functions of the liver. In addition to supporting function while waiting for a donor organ, such systems are also capable of inducing spontaneous liver regeneration. Studies are known from the literature that prove the beneficial effect of extracorporeal systems on the processes of liver regeneration in young patients with a milder course of liver disease (see Thompson J. et al. Extracorporeal cellular therapy (ELAD) in severe alcoholic hepatitis: a multinational, prospective, controlled, randomized trial // Liver Transplantation. - 2018. - T. 24. - No. 3. - P. 380-393).

Аппарат биологической искусственной печени (см. RU №2163148, кл. А61М 1/36, опубл. 20.02.2001) содержит корпус с содержанием тканевых фрагментов печени, заполненный однородной смесью частиц нейтрального носителя, а именно агарозного геля. Обработка плазмы происходит следующим образом: гепаринизированная кровь или плазма пациента поступает в систему с помощью перистальтического насоса, проходит через биореактор, который содержит фрагменты печени, и затем возвращается в кровоток пациента.The apparatus of biological artificial liver (see RU No. 2163148, class A61M 1/36, publ. 20.02.2001) contains a housing containing tissue fragments of the liver, filled with a homogeneous mixture of particles of a neutral carrier, namely agarose gel. Plasma processing is as follows: heparinized blood or plasma from a patient enters the system using a peristaltic pump, passes through a bioreactor that contains liver fragments, and then returns to the patient's bloodstream.

Недостатком известного аппарата является необходимость в большом объеме биоматериала, количество которого на практике лимитировано. Кроме того, высок риск повреждения целостности клеточной мембраны гепатоцитов при фрагментации ткани печени.The disadvantage of the known apparatus is the need for a large volume of biomaterial, the amount of which is limited in practice. In addition, there is a high risk of damage to the integrity of the cell membrane of hepatocytes during fragmentation of liver tissue.

Известен аппарат для экстракорпорального очищения крови (см. RU №93276, кл. А61М 1/14, А61М 1/36, опубл. 27.04.2010), содержащий диализатор, разделенный полупроницаемой мембраной на секцию крови и связанный с системой кровообращения пациента через плазмофильтр с регулировочными распределителями и насосом, и секцию для диализирующей жидкости, соединенную с очистным контуром, заполненным диализирующей жидкостью, в качестве которой используют 10-12%-ный раствор человеческого альбумина или цитозоль печени, снабженным, по крайней мере, одной колонкой с углеродным сорбентом, вход которой является входом отработанной диализирующей жидкости, а выход сообщен непосредственно или через промежуточные элементы очистного контура с емкостью для диализирующей жидкости или входом секции для диализирующей жидкости диализатора.Known apparatus for extracorporeal blood purification (see RU No. 93276, CL A61M 1/14, A61M 1/36, publ. 04/27/2010), containing a dialyzer, divided by a semipermeable membrane into a blood section and connected to the patient's circulatory system through a plasma filter with regulating distributors and a pump, and a section for dialysis fluid connected to a cleaning circuit filled with dialysis fluid, which is a 10-12% solution of human albumin or liver cytosol, equipped with at least one column with a carbon sorbent, inlet which is the input of the spent dialysis fluid, and the output is communicated directly or through the intermediate elements of the cleaning circuit with the container for the dialysis fluid or the inlet of the dialysis fluid section of the dialyzer.

Широкому использованию данного аппарата для целей детоксикации ограничивает сложность конструкции и высокая стоимость оборудования.The widespread use of this apparatus for detoxification purposes is limited by the complexity of the design and the high cost of the equipment.

Известен способ гемокоррекции при терапии печеночной недостаточности (см RU №2693677, кл. А61М 1/16, опубл. 03.07.2019), который включает поступление крови пациента в устройство, фильтрацию плазмы крови от клеток крови, перфузию плазмы через картриджи, содержащие направленно дифференцированные гепатоциты, смешивание обработанной плазмы с клетками крови и возврат крови пациенту. При этом дифференцируемые стволовые клетки являются аутоклетками, которые были получены репрограммированием мононуклеаров периферической крови.There is a known method of hemocorrection in the treatment of liver failure (see RU No. 2693677, class A61M 1/16, publ. 03.07.2019), which includes the flow of the patient's blood into the device, filtration of blood plasma from blood cells, plasma perfusion through cartridges containing directionally differentiated hepatocytes, mixing the processed plasma with blood cells and returning the blood to the patient. In this case, differentiated stem cells are autocells, which were obtained by reprogramming peripheral blood mononuclear cells.

Недостатком известного технического решения является длительность процессов получения, репрограммирования, культивирования и направленной дифференцировки стволовых аутоклеток, кроме того, выполнение процессов является трудоемким и ресурсозатратным. The disadvantage of the known technical solution is the duration of the processes of obtaining, reprogramming, cultivation and directed differentiation of stem autocells, in addition, the implementation of the processes is laborious and resource-intensive.

Задача, на решение которой направлено заявленное решение, заключается в создании устройства для нормализации биохимических показателей крови пациентов с необратимой печеночной недостаточностью, характеризующегося простотой в использовании. The problem to be solved by the claimed solution is to create a device for the normalization of the biochemical parameters of the blood of patients with irreversible liver failure, characterized by ease of use.

Технический эффект, получаемый при решении поставленной задачи, выражается в создании системы экстракорпоральной гемоперфузии, содержащего фильтр с функциональными гепатоцитами человека, обеспечивающий организм дезинтоксикационной, метаболической и синтетической функциями.The technical effect obtained when solving the problem is expressed in the creation of an extracorporeal hemoperfusion system containing a filter with functional human hepatocytes, which provides the body with detoxification, metabolic and synthetic functions.

Для достижения поставленной задачи фильтр для биологического контура системы экстракорпоральной гемоперфузии, составленный из последовательно соединенных и запечатанных в герметичном корпусе плазмофильтров с гепатоцитами, подключенные последовательно друг к другу посредством трубок и внешним средствам подачи и оттока без образования воздушных пространств, отличается тем, что в качестве плазмофильтров используют устройства проточного инкубатора с модульным исполнением, каждый из которого выполнен из биосовместимого полимера и состоит из послойно накладываемых элементов, а именно, крышки, полости для транспорта плазмы со спиральным расположением каналов и отводными отверстиями для ввода и вывода плазмы, полости для заселения гепатоцитов, повторяющей ход каналов полости для транспорта плазмы, перегороженные трековой мембраной с размерами пор, достаточной для предотвращения попадания клеток гепатоцитов в циркуляцию плазмы, например, не более 5,0 мкм, полости для фильтрата, содержащей питательную среду для клеток гепатоцитов, с отводными отверстиями для ввода и вывода, причем, между полостью заселения гепатоцитов и полостью для фильтрата размещена трековая мембрана с размерами пор, достаточными для предотвращения попадания клеток гепатоцитов в циркуляцию питательной среды, например, не менее 0,2 мкм.To achieve the set task, the filter for the biological circuit of the extracorporeal hemoperfusion system, made up of plasma filters with hepatocytes connected in series and sealed in a sealed case, connected in series to each other by means of tubes and external means of supply and outflow without the formation of air spaces, differs in that as plasma filters use a flow-through incubator device with a modular design, each of which is made of a biocompatible polymer and consists of layer-by-layer superimposed elements, namely, a lid, a cavity for plasma transport with a spiral arrangement of channels and outlet openings for the input and output of plasma, a cavity for populating hepatocytes, repeating channel paths cavities for plasma transport, blocked by a track membrane with a pore size sufficient to prevent hepatocyte cells from entering the plasma circulation, for example, not more than 5.0 μm, cavities for filtrate containing pitate a natural environment for hepatocyte cells, with outlet openings for input and output, moreover, a track membrane with pore sizes sufficient to prevent the entry of hepatocyte cells into the circulation of the nutrient medium, for example, not less than 0.2 μm, is placed between the cavity of hepatocyte colonization and the cavity for the filtrate ...

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения с известными признаками свидетельствует о соответствии заявленного решения критерию «новизна».Comparative analysis of the features of the claimed solution with known features indicates the compliance of the declared solution with the "novelty" criterion.

Совокупность новых признаков обеспечивает решение заявленной технической задачи, а именно, за счет системы экстракорпоральной поддержки, представленной сетью полупроницаемых мембран с функциональными гепатоцитами человека для последующего использования в системах экстракорпоральной гемоперфузии в качестве поддерживающей терапии печени пациентов с различными необратимыми патологиями печени с частично или полностью утраченными функциями, обеспечивающей организм дезинтоксикационной, метаболической и синтетической функциями, например, в период ожидания донорского органа.The set of new features provides a solution to the stated technical problem, namely, due to the system of extracorporeal support, represented by a network of semipermeable membranes with functional human hepatocytes for subsequent use in extracorporeal hemoperfusion systems as maintenance therapy for the liver of patients with various irreversible liver pathologies with partially or completely lost functions providing the body with detoxification, metabolic and synthetic functions, for example, while waiting for a donor organ.

Преимуществами заявленного решения являются: отсутствие риска ксенозооноза, поскольку используются клетки человека; компенсация не только дезинтоксикационной, но и метаболической, синтетической функции; использование биологического контура, способствующего быстрому получению и культивированию клеток; повышение регенеративного потенциала печени. The advantages of the claimed solution are: no risk of xenozoonosis, since human cells are used; compensation of not only detoxification, but also metabolic, synthetic function; the use of a biological circuit that facilitates the rapid production and cultivation of cells; increasing the regenerative potential of the liver.

В новом техническом решении используется устройство проточного инкубатора, являющегося структурно-функциональной единицей биологического контура, где в результате гемофильтрации через особую сеть полупроницаемых мембран, помещенных в среду с культивированными гепатоцитами, происходят обменные процессы между клетками, культивируемой средой и плазмой пациента. The new technical solution uses a flow-through incubator device, which is a structural and functional unit of a biological circuit, where, as a result of hemofiltration through a special network of semipermeable membranes placed in an environment with cultured hepatocytes, metabolic processes occur between cells, the cultured medium and the patient's plasma.

Таким образом, биологический контур предназначен для дальнейшего использования в гемоперфузионной системе очистки крови в качестве поддерживающей терапии для пациентов с тяжелыми формами печеночной недостаточности.Thus, the biological circuit is intended for further use in a hemoperfusion blood purification system as a maintenance therapy for patients with severe forms of liver failure.

Заявленный способ иллюстрируется чертежом, где на фигуре 1 показаны элементы каркаса проточного инкубатора: крышка (1), полость для размещения клеток (2), полость для потока плазмы (3), полость фильтрата или диализирующего раствора (4); на фигуре 2 – схема сборки каркаса проточного инкубатора для биологического контура; на фигуре 3 - схема конструкции проточного инкубатора 9 с пористо-проницаемой (5) и полупроницаемой мембранами (6) и гепатоцитами (7); на фигуре 4 – фото слоя размещения клеток каркаса проточного инкубатора в культуральной чашке; на фигуре 5 – схема биологического контура, подключенного к внешним системам подачи и вывода веществ (10 – направление циркуляции потока плазмы крови, 11 - направление циркуляции потока желчи), включающего последовательно расположенные проточные инкубаторы (9) в герметичном корпусе (8).The claimed method is illustrated in the drawing, where figure 1 shows the elements of the flow-through incubator frame: lid (1), cavity for cells (2), cavity for plasma flow (3), cavity of filtrate or dialysate (4); figure 2 is a diagram of the assembly of the frame of the flow-through incubator for the biological circuit; figure 3 is a diagram of the design of a flow-through incubator 9 with porous-permeable (5) and semi-permeable membranes (6) and hepatocytes (7); figure 4 is a photo of a layer of placement of cells of a flow-through incubator frame in a culture dish; Figure 5 is a diagram of a biological circuit connected to external systems for supplying and outputting substances (10 - direction of circulation of blood plasma flow, 11 - direction of circulation of bile flow), including sequentially located flow incubators (9) in a sealed housing (8).

Для изготовления каркаса проточного инкубатора используют биосовместимый полимер. Каркас состоит из четырех послойных элементов: крышки 1, полости 3 для протекания плазмы со спиральным расположением каналов, полости 2 для заселения линий гепатоцитов, повторяющей ход каналов вышележащего слоя 3, полости 4 для фильтрата, содержащей питательную среду для клеток (см. фиг. 1, 2). Поскольку гепатоциты 7 должны одновременно контактировать с плазмой пациента и культуральной средой, при этом смешение двух жидкостей недопустимо, клетки располагаются посередине, а сверху и снизу накладываются трековые мембраны. Например, между полостью 3 для плазмы и полостью 2 для гепатоцитов 7 размещается пористо-проницаемая мембрана 5, а между полостью 2 для гепатоцитов 7 и резервуаром 4 - полупроницаемая мембрана 6 (см. фиг. 3).A biocompatible polymer is used to manufacture the frame of the flow-through incubator. The frame consists of four layer-by-layer elements: lid 1, cavity 3 for plasma flow with a spiral arrangement of channels, cavity 2 for populating hepatocyte lines, repeating the course of the channels of the overlying layer 3, cavity 4 for filtrate containing a nutrient medium for cells (see Fig. 1 , 2). Since hepatocytes 7 must simultaneously contact with the patient's plasma and the culture medium, while mixing of the two liquids is unacceptable, the cells are located in the middle, and track membranes are superimposed above and below. For example, between the cavity 3 for the plasma and the cavity 2 for hepatocytes 7 is a porous-permeable membrane 5, and between the cavity 2 for hepatocytes 7 and the reservoir 4 - a semipermeable membrane 6 (see Fig. 3).

В полости фильтрата 4 для культуральной среды будут выводиться токсины и продукты метаболизма, поэтому для плазмы крови и культуральной среды предусмотрены отдельные полости и трубки для протекания этих жидкостей в целях недопущения их смешения. In the cavity of the filtrate 4 for the culture medium, toxins and metabolic products will be removed, therefore, separate cavities and tubes are provided for the flow of these liquids for blood plasma and culture medium in order to prevent their mixing.

Для опытного образца диаметр конструкции проточного инкубатора составлял 84 мм, при этом послойные элементы были изготовлены из синтетического полимера полилактида путем 3D печати (см. фиг. 1, 4). Выбор материала полимера определяли по следующим свойствам: биосовместимость, что необходимо для работы с пациентами; низкая степень биорезорбции; термопластичность; доступность материала (см. Белов Д. Биоразлагаемый полимер полилактид // Наука и инновации. – 2013. – Т. 9. – №. 127; Левченко Е.В., Чернышева Н.Л. Производство биоразлагаемого полимера полилактида // Вестник молодежной науки. – 2016. – №. 4 (6)).For the prototype, the diameter of the flow-through incubator structure was 84 mm, while the layered elements were made of a synthetic polymer polylactide by 3D printing (see Figs. 1, 4). The choice of polymer material was determined by the following properties: biocompatibility, which is necessary for working with patients; low degree of bioresorption; thermoplasticity; material availability (see D. Belov Biodegradable polymer polylactide // Science and Innovations. - 2013. - V. 9. - No. 127; Levchenko E.V., Chernysheva N.L. Production of biodegradable polymer polylactide // Bulletin of youth science . - 2016. - No. 4 (6)).

В качестве мембран были выбраны трековые мембраны «Реатрек» известной конструкции из полиэтилентерефталата с диаметрами пор 5,0 и 0,2 мкм, соответственно. Преимуществом трековых мембран является их правильная геометрия пор, возможность контроля их количества, а также однородность в размерах пор, что не допускает риск проникновения, как клеточных единиц, так и их составных частей в случае деструкций (см. Волков В. В. и др. Мембраны и нанотехнологии // Российские нанотехнологии. – 2008. – Т. 3. – №. 11-12. – С. 67-99). As the membranes were selected track membranes "Reatrek" of a known design made of polyethylene terephthalate with pore diameters of 5.0 and 0.2 μm, respectively. The advantage of track membranes is their correct geometry of pores, the ability to control their number, as well as uniformity in pore sizes, which prevents the risk of penetration of both cell units and their constituents in the event of destruction (see Volkov V.V. et al. Membranes and nanotechnologies // Russian nanotechnologies. - 2008. - T. 3. - No. 11-12. - P. 67-99).

Диаметр пор трековой мембраны, разделяющей гепатоциты от плазмы, равный 5 мкм, был выбран из расчета недопущения риска попадания клеток гепатоцитов в кровоток пациента, поскольку средний диаметр гепатоцитов варьирует от 20 до 30 мкм.The pore diameter of the track membrane separating hepatocytes from plasma, equal to 5 μm, was chosen to avoid the risk of hepatocyte cells entering the patient's bloodstream, since the average diameter of hepatocytes varies from 20 to 30 μm.

Для формирования биологического контура составные картриджи предварительно заселяют гепатоцитами человека, для чего, производят посев гепатоцитов в полости 2, дно которой выполнено в виде полупроницаемой трековой мембраны 6. Далее, слой 2 с трековой мембраной 6, на которой адгезированы клетки гепатоцитов, переносят в полость фильтрата 4 каркаса, предназначенный для культуральной среды. Затем поверх гепатоцитов накладывают пористо-проницаемую мембрану 5 для препятствия попадания гепатоцитов в кровоток пациента. После чего, накладывают остальные слои: полость 3 для протекания плазмы по сети разветвленных каналов и крышку 1. Все слои картриджа размещают друг относительно друга по типу «сэндвич» (см. фиг. 2, 3). To form a biological contour, composite cartridges are pre-populated with human hepatocytes, for which purpose, hepatocytes are inoculated in cavity 2, the bottom of which is made in the form of a semipermeable track membrane 6. Further, layer 2 with track membrane 6, on which hepatocyte cells are adhered, are transferred into the filtrate cavity 4 scaffolds designed for the culture medium. Then, on top of the hepatocytes, a porous-permeable membrane 5 is applied to prevent the entry of hepatocytes into the patient's bloodstream. After that, the remaining layers are applied: cavity 3 for the flow of plasma through the network of branched channels and cover 1. All layers of the cartridge are placed relative to each other in the "sandwich" type (see Figs. 2, 3).

Проточные инкубаторы 9 с гепатоцитами последовательно соединяют медицинскими трубками и запечатывают в герметичный корпус 8. Таким образом, изготовленный биологический контур поставляют в специализированное медицинское учреждение, где для использования подключают посредством выходных трубок к внешним средствам подачи и оттока веществ без образования воздушных пространств, например, к инфузионному насосу, который подает 10 кровь в биологический контур, а по другой линии обеспечивает отток 11 желчи и использованной культуральной среды (см. фиг. 5).Flow-through incubators 9 with hepatocytes are connected in series with medical tubes and sealed in a sealed case 8. Thus, the manufactured biological circuit is supplied to a specialized medical institution, where for use it is connected through outlet tubes to external means of supply and outflow of substances without the formation of air spaces, for example, to infusion pump, which supplies 10 blood to the biological circuit, and through the other line provides the outflow 11 of bile and used culture medium (see Fig. 5).

Заявленное техническое решение реализуется следующим образом.The claimed technical solution is implemented as follows.

В начале терапии кровь пациента выводится из вены через двухпросветный катетер с помощью насосной системы, далее поступает в плазмофильтр, где происходит сепарация плазмы крови от форменных элементов через мембрану. Например, в известных исследованиях кровь для подобных целей забиралась у пациента из правой поверхностной бедренной вены со скоростью 90-100 мл/мин (см. Chen S. C. et al. Treatment of severe liver failure with a bioartificial liver //Annals of the New York Academy of Sciences. – 1997. – Т. 831. – С. 350).At the beginning of therapy, the patient's blood is removed from the vein through a double-lumen catheter using a pumping system, then enters the plasma filter, where blood plasma is separated from the formed elements through the membrane. For example, in known studies, blood for such purposes was taken from a patient from the right superficial femoral vein at a rate of 90-100 ml / min (see Chen SC et al. Treatment of severe liver failure with a bioartificial liver // Annals of the New York Academy of Sciences. - 1997. - T. 831. - S. 350).

После чего, получаемая плазма через отдельный канал поступает в биологический контур, который к этому моменту должен содержать не менее 10 млн. клеток гепатоцитов, и циркулирует в капиллярной системе, взаимодействуя с гепатоцитами, которые обеспечивают биологический эффект - синтез веществ, связывание токсинов, в частности билирубинов (см. Malhi, H. Hepatocyte transplantation: new horizons and challenges / H. Malhf, S. Gupta // J. Hepatobiliary Pancreat. Surg. — 2001. — Vol. 8. — P. 40-50; Fitzpatrick, E. Human hepatocyte transplantation: state of the art / E. Fitzpatrick, R. R. Mitry, A. Dhawan // J. Intern. Med. — 2009. — Vol. 266. — P. 339-357; Nahmias Y, Berthiaume F, Yarmush ML. Integration of technologies for hepatic tissue engineering. Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 2007; 103: 309–329; Долгих М.С. Современные технологии создания имплантируемой биоискусственной печени / М.С. Долгих // Биомедицинская химия. – 2010. – т. 56 – вып. 4 – С. 425-442; Афанасьева Ю.И. Гистология, эмбриология, цитология. Учебник / Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юрина // ГЕОТАР Медиа. – 2018. – с. 595; Пономарев Б.Л., Морфология гепатоцитов человека в ранние периоды онтогенеза/ Б.Л. Пономарев, Л.Е. Обухова, Ю.А. Высоцкий, Н.И. Барсукова, Т.М. Черданцева // Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова. 2013. №3).After that, the resulting plasma through a separate channel enters the biological circuit, which by this time should contain at least 10 million hepatocyte cells, and circulates in the capillary system, interacting with hepatocytes, which provide a biological effect - the synthesis of substances, the binding of toxins, in particular bilirubins (see Malhi, H. Hepatocyte transplantation: new horizons and challenges / H. Malhf, S. Gupta // J. Hepatobiliary Pancreat. Surg. - 2001. - Vol. 8. - P. 40-50; Fitzpatrick, E . Human hepatocyte transplantation: state of the art / E. Fitzpatrick, RR Mitry, A. Dhawan // J. Intern. Med. - 2009. - Vol. 266. - P. 339-357; Nahmias Y, Berthiaume F, Yarmush ML. Integration of technologies for hepatic tissue engineering. Adv. Biochem. Eng. Biotechnol. 2007; 103: 309–329; Dolgikh M.S. Modern technologies for creating an implantable bioartificial liver / M.S.Dolgikh // Biomedical chemistry. - 2010 - v. 56 - issue 4 - pp. 425-442; Afanasyeva Yu.I. Histology, embryol ogia, cytology. Textbook / Yu.I. Afanasyeva, N.A. Yurina // GEOTAR Media. - 2018 .-- p. 595; Ponomarev B.L., Morphology of human hepatocytes in the early periods of ontogenesis / B.L. Ponomarev, L.E. Obukhova, Yu.A. Vysotsky, N.I. Barsukova, T.M. Cherdantsev // Russian medico-biological bulletin named after V.I. acad. I.P. Pavlova. 2013. No. 3).

Продукты метаболизма и токсины гепатоцитов выводятся в культуральную среду, которая оттекает с помощью насоса. Оптимальная скорость притока свежей среды должна составлять от 1,2 до 2,0 мл/ч (см. Басок Ю.Б. и др. Культивирование клеток печени человека и мезенхимальных стромальных клеток жировой ткани человека в перфузионном биореакторе // Вестник трансплантоологии и искусственных органов. - 2018. – Т. 20. – №. 1. – С. 70-78; Mueller D. et al. Real-time in situ viability assessment in a 3D bioreactor with liver cells using resazurin assay //Cytotechnology. – 2013. – Т. 65. – №. 2. – С. 297-305). Metabolic products and toxins of hepatocytes are excreted into the culture medium, which flows out with the help of a pump. The optimal inflow rate of fresh medium should be from 1.2 to 2.0 ml / h (see Basok Y.B. et al. Cultivation of human liver cells and mesenchymal stromal cells of human adipose tissue in a perfusion bioreactor // Bulletin of transplantology and artificial organs - 2018. - T. 20. - No. 1. - P. 70-78; Mueller D. et al. Real-time in situ viability assessment in a 3D bioreactor with liver cells using resazurin assay // Cytotechnology. - 2013 . - T. 65. - No. 2. - S. 297-305).

Поскольку гепатоциты расходуют большое количество кислорода, то допускается использовать оксигенатор для обогащения культуральной среды кислородом. Устойчивость реактора при расчетной концентрации оксигенатора не менее 0,3 нмоль/сек на 10 млн. клеток. Since hepatocytes consume a large amount of oxygen, it is allowed to use an oxygenator to enrich the culture medium with oxygen. The stability of the reactor at a calculated oxygenator concentration of at least 0.3 nmol / s per 10 million cells.

В завершении происходит объединение обработанной плазмы крови с эритроцитарной массой, после чего, кровь обратно возвращается пациенту, и процедура экстракорпоральной гемоперфузии завершается, устройство отключается от кровотока. At the end, the processed blood plasma is combined with the erythrocyte mass, after which the blood is returned to the patient, and the extracorporeal hemoperfusion procedure is completed, the device is disconnected from the blood flow.

Для экспериментальных работ использовалась плазма крови десяти условно здоровых добровольцев. В целях соблюдения мер безопасности добровольцы дополнительно сдавали кровь на определение ВИЧ, гепатита В и С. Эксперимент производился в асептических условиях с соблюдением требований биологической безопасности.For experimental work, the blood plasma of ten apparently healthy volunteers was used. In order to comply with safety measures, volunteers additionally donated blood for the determination of HIV, hepatitis B and C. The experiment was carried out under aseptic conditions in compliance with biological safety requirements.

Исследование биохимического спектра исследуемой плазмы проведено при помощи автоматического биохимического анализатора Horiba ABX Pentra 400, «Хориба АБИкс САС», Франция, ВР 7290-34184 (ФСЗ 2010/07857), ОКП 94 4300 с использованием колориметрической, фотометрической технологий для определения концентрации отдельных химических веществ и продуктов обмена. Были определены уровни следующих биохимических показателей: альбумина, аспартатаминотрансферазы, аланинаминотрансферазы, натрия, общего и несвязанного билирубина.The study of the biochemical spectrum of the studied plasma was carried out using an automatic biochemical analyzer Horiba ABX Pentra 400, "Horiba ABix SAS", France, ВР 7290-34184 (FSZ 2010/07857), OKP 94 4300 using colorimetric, photometric technologies to determine the concentration of individual chemicals and exchange products. The levels of the following biochemical parameters were determined: albumin, aspartate aminotransferase, alanine aminotransferase, sodium, total and unbound bilirubin.

Плазма условно здоровых доноров, изготовленная в объеме около 50 мл путем центрифугирования, транспортировалась по каналу плазмофильтра через слой для потока плазмы предварительно изготовленного картриджа с заселенными гепатоцитами на поверхности фильтрационной мембраны слоя для размещения клеток (инкубационного слоя), являющейся одновременно верхней стенкой полости диализирующего раствора с питательной средой. При этом, в рамках эксперимента на одном картридже плазма задерживалась в среднем на 30 минут и выводилась через выходное отверстие полости протекания плазмы. Извлеченную плазму исследовали на предмет изменений концентрации веществ, прямо или косвенно отражающих функции печени. Plasma of conventionally healthy donors, prepared in a volume of about 50 ml by centrifugation, was transported through the plasma filter channel through the plasma flow layer of a pre-fabricated cartridge with inoculated hepatocytes on the surface of the filtration membrane of the cell placement layer (incubation layer), which is simultaneously the upper wall of the dialysate cavity with nutrient medium. At the same time, within the framework of the experiment, the plasma was retained on one cartridge for an average of 30 minutes and was removed through the outlet of the plasma flow cavity. The extracted plasma was examined for changes in the concentration of substances that directly or indirectly reflect liver function.

На выходе наблюдался достоверный рост во всех пробах уровней аспартатаминотрансферазы, натрия и умеренный подъем уровня альбумина, а также очевидное снижение концентрации несвязанных билирубинов (см. таблицы 1-3). At the exit, there was a significant increase in all samples in the levels of aspartate aminotransferase, sodium and a moderate rise in the level of albumin, as well as an obvious decrease in the concentration of unbound bilirubins (see tables 1-3).

Рост уровня альбумина свидетельствует о наличии синтетического процесса в гепатоцитах и их функциональности. Повышение аминотрансфераз объясняется деструкцией клеток в присутствии полимерного каркаса в одной среде. О наличии косвенных желчеобразующих признаков, связанных с метаболизмом прямого билирубина, можно судить из снижения уровня билирубина после обработки и роста концентрации ионов натрия, которые являются составной частью желчных кислот.An increase in the level of albumin indicates the presence of a synthetic process in hepatocytes and their functionality. The increase in aminotransferases is explained by the destruction of cells in the presence of a polymer framework in one medium. The presence of indirect bile-forming signs associated with the metabolism of direct bilirubin can be judged from a decrease in the level of bilirubin after treatment and an increase in the concentration of sodium ions, which are an integral part of bile acids.

Таким образом, установлено, что система экстракорпоральной поддержки печени с заявленным устройством биокомпозитного фильтра способна оказывать поддерживающую функцию при печеночной недостаточности, компенсировать нарушение дезинтоксикационной, метаболической и синтетической функций печени, а значит, повысить выживаемость больных, которые ожидают донорскую печень, снизить вероятность возникновения осложнений, а также спонтанную регенерацию печени пациентов с более легким течением заболеваний печени, что позволит нацелить пул донорских органов на пациентов с более тяжелыми стадиями болезней.Thus, it was found that the system of extracorporeal liver support with the claimed device of the biocomposite filter is able to provide a supporting function in liver failure, compensate for the violation of detoxification, metabolic and synthetic functions of the liver, and therefore, increase the survival rate of patients who are expecting a donor liver, and reduce the likelihood of complications. as well as spontaneous liver regeneration of patients with a milder course of liver disease, which will allow targeting the pool of donor organs to patients with more severe stages of the disease.

Таблица 1 Table 1

Результаты биохимического анализа плазмы крови после обработки плазмы в проточной системеResults of biochemical analysis of blood plasma after plasma processing in the flow system

№ пробыSample no. Альбумин (г/л)Albumin (g / L) Аланинаминотрансфераза (Е/л)Alanine aminotransferase (U / L) Аспартатаминотрансфераза (Е/л)Aspartate aminotransferase (U / L) КонтрольControl Через 30 минAfter 30 minutes Через1 чAfter 1 h КонтрольControl Через 30 минAfter 30 minutes Через1 чAfter 1 h КонтрольControl Через 30 минAfter 30 minutes Через1 чAfter 1 h 1.11.1 45,745.7 32,632.6 33,133.1 40,840.8 29,229.2 31,031.0 24,724.7 36,336.3 45,845.8 1.21.2 34,434.4 32,832.8 31,031.0 30,230.2 26,026.0 31,031.0 1.31.3 32,132.1 31,631.6 28,228.2 27,127.1 25,525.5 34,234.2 1.41.4 36,936.9 35,635.6 31,831.8 32,832.8 25,525.5 32,132.1 2.12.1 43,943.9 27,327.3 27,627.6 99,599.5 56,656.6 58,758.7 69,269.2 59,459.4 57,357.3 2.22.2 38,138.1 38,038.0 85,085.0 84,584.5 65,565.5 66,666.6 2.32.3 22,222.2 23,823.8 49,649.6 54,354.3 44,244.2 67,967.9 2.42.4 31,431.4 31,231.2 70,070.0 65,665.6 55,255.2 57,957.9

Таблица 2table 2

Результаты биохимического анализа плазмы крови после обработки плазмы в проточной системеResults of biochemical analysis of blood plasma after plasma processing in the flow system

Глюкоза (ммоль/л)Glucose (mmol / L) Мочевина (ммоль/л)Urea (mmol / l) Натрий (ммоль/л)Sodium (mmol / L) № пробыSample no. КонтрольControl Через 30 минAfter 30 minutes Через1 чAfter 1 h КонтрольControl Через 30 минAfter 30 minutes Через1 чAfter 1 h КонтрольControl Через 30 минAfter 30 minutes Через1 чAfter 1 h 1.11.1 5,865.86 3,943.94 3,873.87 5,445.44 3,653.65 3,773.77 81,881.8 277,2277.2 281,8281.8 1.21.2 4,384.38 4,104.10 3,833.83 4,254.25 278,4278.4 272,7272.7 1.31.3 3,923.92 3,813.81 3,183.18 3,363.36 262,5262.5 280,6280.6 1.41.4 4,594.59 4,34.3 4,074.07 4,014.01 234,0234.0 280,6280.6 2.12.1 6,116.11 8,658.65 8,178.17 4,674.67 4,134.13 4,854.85 95,495.4 143143 128,6128.6 2.22.2 6,476.47 6,206.20 4,674.67 5,035.03 127,2127.2 192,8192.8 2.32.3 3,03.0 3,063.06 0,250.25 2,522.52 285,2285.2 295,7295.7 2.42.4 4,144.14 3,923.92 3,653.65 4,014.01 278,4278.4 285,2285.2

Таблица 3Table 3

Результаты биохимического анализа плазмы крови после обработки плазмы в проточной системеResults of biochemical analysis of blood plasma after plasma processing in the flow system

Билирубин прямой (мкмоль/л)Direct bilirubin (μmol / l) Билирубин непрямой (мкмоль/л)Indirect bilirubin (μmol / l) № пробыSample no. КонтрольControl Через 30 минAfter 30 minutes Через1 чAfter 1 h КонтрольControl Через 30 минAfter 30 minutes Через1 чAfter 1 h 1.11.1 2,72.7 2,62.6 2,02.0 13,313.3 12,912.9 12,712.7 1.21.2 2,62.6 1,91.9 13,013.0 12,512.5 1.31.3 2,32,3 2,12.1 12,612.6 12,212.2 1.41.4 2,72.7 2,52.5 13,013.0 12,512.5 2.12.1 4,04.0 3,93.9 3,83.8 16,116.1 14,914.9 14,414.4 2.22.2 3,53.5 3,53.5 15,515.5 15,315.3 2.32.3 3,73.7 3,33.3 15,715.7 15,115.1 2.42.4 3,53.5 3,73.7 14,114.1 14,014.0

Claims (1)

Фильтр для контура системы экстракорпоральной гемоперфузии, включающий последовательно соединенные и запечатанные в герметичном корпусе плазмофильтры с гепатоцитами, подключенные посредством трубок друг к другу и внешним средствам подачи и оттока без образования воздушных пространств, отличающийся тем, что плазмофильтры представляют собой проточные инкубаторы модульного исполнения, каждый выполнен из биосовместимого полимера и включает крышку, полость для транспорта плазмы со спиральным расположением каналов и отводными отверстиями для ввода и вывода плазмы, полость для заселения гепатоцитов, повторяющую ход каналов полости для транспорта плазмы, и полость для фильтрата, содержащую питательную среду для клеток гепатоцитов, при этом между полостью для транспорта плазмы и полостью для заселения гепатоцитов расположена трековая мембрана с размерами пор для предотвращения попадания клеток гепатоцитов в циркуляцию плазмы, а между полостью для заселения гепатоцитов и полостью для фильтрата размещена трековая мембрана с размерами пор для предотвращения попадания клеток гепатоцитов в циркуляцию питательной среды. A filter for the circuit of an extracorporeal hemoperfusion system, including plasma filters with hepatocytes connected in series and sealed in a sealed case, connected by means of tubes to each other and to external means of supply and outflow without the formation of air spaces, characterized in that the plasma filters are flow-through incubators of modular design, each made made of a biocompatible polymer and includes a lid, a cavity for plasma transport with a spiral arrangement of channels and outlet openings for plasma inlet and outlet, a cavity for populating hepatocytes, repeating the course of the channels of the cavity for plasma transport, and a cavity for the filtrate containing a nutrient medium for hepatocyte cells, when a track membrane with pore sizes is located between the cavity for plasma transport and the cavity for populating hepatocytes to prevent hepatocyte cells from entering the plasma circulation, and between the cavity for populating hepatocytes and the cavity for filtrate p A track membrane with pore sizes was placed to prevent the entry of hepatocyte cells into the circulation of the nutrient medium.
RU2020140916U 2020-12-11 2020-12-11 Biocomposite filter for the biological circuit of the extracorporeal hemoperfusion system RU204435U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140916U RU204435U1 (en) 2020-12-11 2020-12-11 Biocomposite filter for the biological circuit of the extracorporeal hemoperfusion system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020140916U RU204435U1 (en) 2020-12-11 2020-12-11 Biocomposite filter for the biological circuit of the extracorporeal hemoperfusion system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU204435U1 true RU204435U1 (en) 2021-05-25

Family

ID=76034203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020140916U RU204435U1 (en) 2020-12-11 2020-12-11 Biocomposite filter for the biological circuit of the extracorporeal hemoperfusion system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU204435U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163148C1 (en) * 2000-01-19 2001-02-20 Соловьев Валерий Владимирович Biological artificial liver
RU93276U1 (en) * 2010-01-11 2010-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Биомедицинские аппараты" EXTRACORPORAL BLOOD CLEANING DEVICE
RU2693677C1 (en) * 2018-10-15 2019-07-03 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Hemocorrection method in treating hepatic impairment
US10538732B2 (en) * 2014-10-31 2020-01-21 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology Cell isolation method and cell trapping filter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2163148C1 (en) * 2000-01-19 2001-02-20 Соловьев Валерий Владимирович Biological artificial liver
RU93276U1 (en) * 2010-01-11 2010-04-27 Общество с ограниченной ответственностью "Биомедицинские аппараты" EXTRACORPORAL BLOOD CLEANING DEVICE
US10538732B2 (en) * 2014-10-31 2020-01-21 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology Cell isolation method and cell trapping filter
RU2693677C1 (en) * 2018-10-15 2019-07-03 Государственное бюджетное учреждение здравоохранения Московской области "Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского" (ГБУЗ МО МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Hemocorrection method in treating hepatic impairment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Evenepoel P. et al. Prometheus versus molecular adsorbents recirculating system: comparison of efficiency in two different liver detoxification devices //Artificial organs. - 2006. - v. 30. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6858146B1 (en) Artificial liver apparatus and method
JP5524824B2 (en) Improved bioreactor surface
AU748044B2 (en) A device and method for performing a biological modification of a fluid
US6472200B1 (en) Device and method for performing a biological modification of a fluid
Fissell et al. Achieving more frequent and longer dialysis for the majority: wearable dialysis and implantable artificial kidney devices
Legallais et al. Bioengineering organs for blood detoxification
US6607501B2 (en) Process and apparatus for utilization of in vivo extracted plasma with tissue engineering devices, bioreactors, artificial organs, and cell therapy applications
JP5106102B2 (en) Metabolic detoxification system and method
US20030129736A1 (en) Device and method for performing a biological modification of a fluid
JP2000509979A (en) Diffusion gradient bioreactor and extracorporeal liver device
Arkadopoulos et al. Liver assist systems: state of the art
JP2003206201A (en) Organ preservation apparatus for transplantation comprising organ storage apparatus and artificial organ system comprising the storage apparatus
RU204435U1 (en) Biocomposite filter for the biological circuit of the extracorporeal hemoperfusion system
RU2797291C2 (en) Method of normalizing biochemical blood parameters in patients with irreversible liver failure
Borra et al. Advanced technology for extracorporeal liver support system devices
KR101931854B1 (en) peritoneal circulation apparatus and bioartificial liver support system using the same
Rozga et al. Liver support system development
SreeRam Different Types of Artificial Kidneys-A Review
EP2444478A1 (en) Tubular body fluid mass exchange system and mass exchange device
Seddik et al. Implantable Bioartificial Kidney, Review of Literature.(JANU)
Seddik et al. Implantable Bioartificial Kidney, Review of Literature
CA2201159A1 (en) Artificial liver apparatus and method
Vilkova et al. Evolution of bioreactors for extracorporeal liver support
JPS609822B2 (en) Metabolic artificial liver
ZA200200544B (en) A device and method for performing a biological modification of a fluid.