專利名稱：螺旋形中空纖維管人工肝生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人工肝生物反應(yīng)器，尤其是涉及一種螺旋形中空纖維管人工肝生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
生物反應(yīng)器是體外生物人工肝支持系統(tǒng)的核心裝置，是外源性肝細(xì)胞與肝衰竭病人血漿/血液進(jìn)行物質(zhì)交換的場(chǎng)所，是發(fā)揮人工肝支持作用的關(guān)鍵部位。作為生物反應(yīng)器要求有以下基本功能中小分子物質(zhì)雙向傳輸以及免疫球蛋白等大分子物質(zhì)的免疫阻隔、 保障肝細(xì)胞活性與功能、具有一定容量并且易于放大。目前，現(xiàn)有的應(yīng)用在人工肝系統(tǒng)中的生物反應(yīng)器一般都是中空纖維生物反應(yīng)器， 即將多根中空纖維管封裝于一圓柱形容器內(nèi)，中空纖維管將容器分為內(nèi)、外兩腔，中空纖維管內(nèi)稱為內(nèi)腔，中空纖維管外稱為外腔。內(nèi)腔纖維管內(nèi)流入患者血漿/血液，外腔可灌注一定含肝細(xì)胞的培養(yǎng)液用于接種肝細(xì)胞。肝細(xì)胞是貼壁型細(xì)胞，但是一般中空纖維生物反應(yīng)器的管形都是直管，不利于管外腔中培養(yǎng)的肝細(xì)胞貼壁生長(zhǎng)。另外，患者血漿/血液在直管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，流場(chǎng)規(guī)則一致，不會(huì)出現(xiàn)二次流現(xiàn)象，血漿/血液和外腔不能進(jìn)行充分的物質(zhì)交換。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種螺旋形中空纖維管人工肝生物反應(yīng)器。受人體肝臟內(nèi)血管布局和形狀啟發(fā)，根據(jù)仿生思想模擬肝臟的血管，在現(xiàn)有的中空纖維生物反應(yīng)器普遍采用直管的基礎(chǔ)上，將直中空纖維管改成螺旋形中空纖維管，能有效地提高體外人工肝的支持作用。本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
本發(fā)明的是一種螺旋形中空纖維管人工肝生物反應(yīng)器，在透明的圓柱形容器內(nèi)的中心均勻并列封裝有多根中空纖維管，中空纖維管內(nèi)為內(nèi)腔，中空纖維管外側(cè)為外腔， 內(nèi)腔的患者血漿/血液進(jìn)口和患者血漿/血液出口分別設(shè)置在圓柱形容器的兩端，外腔的肝細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)口和肝細(xì)胞培養(yǎng)液出口分別并列設(shè)置在圓柱形容器的柱面上。所述的多根中空纖維管為多根螺旋形中空纖維管，其每根螺旋形中空纖維管的螺旋升角 Λ為
= arctan~— 2nR
式中為螺旋管中心螺旋線所在的半徑、為螺旋管導(dǎo)程。所述的螺旋中空纖維管的螺旋升角彳不超過45°，不小于10°。本發(fā)明具有的有益效果是
1、與直中空纖維管相比，患者血液在螺旋形中空纖維管內(nèi)流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生二次流，有利于血液充分混合，充分與管壁作用，提高人工肝的治療效率。
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2、與直中空纖維管相比，患者血液在螺旋形中空纖維管內(nèi)流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生二次流，可以防止血漿蛋白等大分子粘附在管壁處堵塞纖維膜孔，減輕膜污染，有助于中空纖維膜的解毒、傳質(zhì)，延長(zhǎng)體外人工肝支持作用時(shí)間。3、與直中空纖維管相比，螺旋形中空纖維管的外表面積更大，有利于貼壁型肝細(xì)胞的貼壁生長(zhǎng)。


圖1是螺旋形中空纖維管人工肝生物反應(yīng)器示意圖。圖2是螺旋形中空纖維管參數(shù)標(biāo)定圖。圖中1、患者血漿/血液進(jìn)口 ；2、患者血漿/血液出口 ；3、肝細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)口 ；4、 肝細(xì)胞培養(yǎng)液出口 ；5、外腔；6、圓柱形容器；7、螺旋形中空纖維管。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。如圖1所示，本發(fā)明在透明的圓柱形容器6內(nèi)的中心均勻并列封裝有多根中空纖維管，中空纖維管內(nèi)為內(nèi)腔，中空纖維管外側(cè)為外腔，內(nèi)腔的患者血漿/血液進(jìn)口 1和患者血漿/血液出口 2分別設(shè)置在圓柱形容器6的兩端，外腔的肝細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)口 3和肝細(xì)胞培養(yǎng)液出口 4分別并列設(shè)置在圓柱形容器6的柱面上。所述的多根中空纖維管為多根螺旋形中空纖維管，其每根螺旋形中空纖維管的螺旋升角Λ為
權(quán)利要求
1. 一種螺旋形中空纖維管人工肝生物反應(yīng)器，在透明的圓柱形容器(6)內(nèi)的中心均勻并列封裝有多根中空纖維管，中空纖維管內(nèi)為內(nèi)腔，中空纖維管外側(cè)為外腔，內(nèi)腔的患者血漿/血液進(jìn)口⑴和患者血漿/血液出口⑵分別設(shè)置在圓柱形容器(6)的兩端，外腔的肝細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)口( 和肝細(xì)胞培養(yǎng)液出口(4)分別并列設(shè)置在圓柱形容器(6)的柱面上； 其特征在于所述的多根中空纖維管為多根螺旋形中空纖維管，其每根螺旋形中空纖維管的螺旋升角Λ為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種螺旋形中空纖維管人工肝生物反應(yīng)器，其特征在于所述的螺旋中空纖維管的螺旋升角i不超過45°，不小于10°。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種螺旋形中空纖維管人工肝生物反應(yīng)器。在透明的圓柱形容器內(nèi)的中心均勻并列封裝有多根中空纖維管，中空纖維管內(nèi)為內(nèi)腔，中空纖維管外側(cè)為外腔，內(nèi)腔的患者血漿/血液進(jìn)口和患者血漿/血液出口分別設(shè)置在圓柱形容器的兩端，外腔的肝細(xì)胞培養(yǎng)液進(jìn)口和肝細(xì)胞培養(yǎng)液出口分別并列設(shè)置在圓柱形容器的柱面上。所述的多根中空纖維管為多根螺旋形中空纖維管，螺旋升角不超過45°，不小于10°。本發(fā)明保證有足夠的面積讓肝細(xì)胞粘附貼壁生長(zhǎng)，同時(shí)螺旋管內(nèi)的血液流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生二次流，有利于血液充分混合，防止血漿蛋白大量粘附在管壁上堵塞中空纖維膜孔，有助于中空纖維的解毒、傳質(zhì)，延長(zhǎng)體外人工肝支持作用時(shí)間，提高人工肝的治療效率。
文檔編號(hào)C12M3/02GK102258817SQ201110123588
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者汪久根, 王愛林, 許少鋒, 謝義菁 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)