[发明专利]一种人工肝反应器及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种人工肝反应器，其特征在于，其包括：

一输入总管，用于与上游的培养基或血浆管道连接；

一输出总管，用于与下游的回收管道或血浆管道连接；以及

一个或者多个并联或串联的细胞培养瓶，所述细胞培养瓶连接在所述输入总管和所述输出总管之间，各个所述细胞培养瓶底部两侧分别配设有输入管和输出管，所述输入管和所述输出管用于连接所述输入总管、各个所述细胞培养瓶和所述输出总管，各所述输入管上分别设有蠕动泵；所述细胞培养瓶内设有隔离网，所述隔离网与所述细胞培养瓶底部之间装填有具有吸附功能的填充物，所述隔离网上面装载有片状载体，所述片状载体上贴附有肝细胞。

2.如权利要求1所述的人工肝反应器，其特征在于，所述细胞培养瓶数量为2～4个且并联连接，各所述输入管汇集与所述输入总管接通，各所述输出管汇集与所述输出总管接通，各所述输入管上和/或所述输出总管上设有流量控制阀；各所述蠕动泵和所述流量控制阀由一个集成电路控制器连接分别控制。

3.如权利要求1所述的人工肝反应器，其特征在于，所述片状载体为由聚对苯二甲酸乙二醇酯亲水纤维交织形成的平面结构或对开夹角的“V”型结构，所述片状载体表面和内部具有空隙，所述片状载体厚度为0.1～0.5mm，所述片状载体长和宽为3～10mm。

4.如权利要求1所述的人工肝反应器，其特征在于，所述细胞培养瓶的瓶盖设有0.1～0.3微米的空气过滤器，所述细胞培养瓶与所述输入管和所述输出管连接处设有0.1～0.3微米的滤膜。

5.如权利要求1所述的人工肝反应器，其特征在于，所述细胞培养瓶的瓶盖上或所述细胞培养瓶侧壁上设有一个采样端口。

6.如权利要求1所述的人工肝反应器，其特征在于，所述片状载体上的细胞量为1×10⁸～1×10⁹个肝细胞/1g片状载体。

7.如权利要求1所述的人工肝反应器，其特征在于，所述细胞培养瓶工作体积为0.5～10L，每个所述细胞培养瓶的片状载体装载量为5～100g。

8.一种制备如权利要求1～7任一项所述的人工肝反应器的方法，其特征在于，其包括步骤：

(a)肝细胞接种，将片状载体浸泡在pH7.4的PBS溶液中进行水化24～72h，然后将水化后的片状载体在10～200μg/mL的胶原蛋白中室温包被30min～2h，吸去多余液体，用PBS或无血清培养基清洗3～4次，然后与肝细胞和培养基混合，混合比例为在10⁶～10⁸个肝细胞/1g片状载体/100mL培养基的比例上，摇动培养30min～2h使肝细胞贴附在片状载体上完成接种；

(b)液气交互式培养，将步骤(a)接种后的片状载体和培养基加入组装好的人工肝反应器的各个细胞培养瓶中，封好瓶盖并将输入总管入口和输出总管出口密封，打开集成电路控制器，使蠕动泵带动培养基进行上下缓慢升降运动，在37℃，5％CO₂环境中进行培养，通过检测片状载体上的细胞量，待细胞量达到10^8-10⁹个肝细胞/1g片状载体时即制备成人工肝反应器。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤(a)中，肝细胞、片状载体和培养基混合比例为10⁷～10⁸个肝细胞/1g片状载体/100mL培养基。

10.一种循环灌注式生物人工肝支持系统，其特征在于，其包括如权利要求1～7任一项所述的人工肝反应器，还包括分别与所述人工肝反应器联通的血细胞-血浆分离器、血浆透析器、气体输入器、调节液输入器、恒温加热器，以及控制该系统各部分的中心控制器。

11.如权利要求10所述的循环灌注式生物人工肝支持系统，其特征在于：所述的气体输入器包括氧气输入装置、二氧化碳输入装置和空气输入装置。

12.如权利要求10所述的循环灌注式生物人工肝支持系统，其特征在于：所述的中心控制器包括蠕动泵控制模块、流量控制模块、气体输入控制模块、调节液输入控制模块、恒温控制模块和检测模块。