[发明专利]细胞装载装置及其制备方法

说明书

本发明公开了细胞装载装置及其制备方法。本申请的第一方面，提供细胞装载装置，该细胞装载装置包括：封装框架；第一半透膜，第一半透膜位于封装框架的一侧，第一半透膜上具有远离封装框架的若干中空凸点部；第二半透膜，第二半透膜相对设置于封装框架的另一侧，第一半透膜、第二半透膜和封装框架封装形成容纳腔体，容纳腔体用于装载细胞。根据本申请实施例的细胞装载装置，至少具有如下有益效果：通过在细胞装载装置上的半透膜上设置若干个中空凸点部，从而使得容纳腔体的体积扩大，并且同时能够有效提高容纳腔体的面积体积比，从而充分传质，尽可能提高移植细胞在细胞装载装置植入后的存活情况和细胞活力，延长细胞装载装置的使用寿命。

技术领域

本申请涉及生物医学工程技术领域，尤其是涉及细胞装载装置及其制备方法。

背景技术

Ⅰ型糖尿病是一种自体免疫疾病，由于胰岛β细胞被破坏，导致胰岛素分泌绝对缺乏，患者需要终身注射外源性胰岛素以控制血糖。Ⅰ型糖尿病患者约占糖尿病患病总人数比例在10％。据世界卫生组织的报告，2017年全球约有4.25亿人被诊断患有糖尿病，预计到2045年将达到6.29亿。严峻的糖尿病形势需要高效高质量的治疗手段来提高生命质量，现有治疗手段包括外源胰岛素给药、异体裸胰岛移植、宏封装胰岛移植、微囊化胰岛移植等。其中，胰岛封装最有望克服裸胰岛移植的限制。

胰岛封装通过3D打印、微加工技术制备出中空纤维、平面和圆柱形等精细的几何结构用于同时封装大量胰岛细胞，使移植物监测更直接，且能在发生不良事件时通过移除设备确保细胞的全部回收。然而，对于宏观封装构造来说，较小的面积体积比，常常难以实现简易植入和充分传质，易发生细胞聚集和由于邻近效应造成的营养、供氧不足导致胰岛死亡。研究显示，为了获得有效的移植剂量，需要的移植剂量大约8000IEQ/KG，因此，胰岛封装需要尽可能的获得较高的体积以容纳足够的细胞，并尽可能提高表面积实现充分传质。

发明内容

本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种具有更大体积和更高面积体积比的细胞装载装置及其制备方法

本申请的第一方面，提供细胞装载装置，该细胞装载装置包括：

封装框架；

第一半透膜，第一半透膜位于封装框架的一侧，第一半透膜上具有远离封装框架的若干中空凸点部；

第二半透膜，第二半透膜相对设置于封装框架的另一侧，第一半透膜、第二半透膜和封装框架封装形成容纳腔体，容纳腔体用于装载细胞。

根据本申请实施例的细胞装载装置，至少具有如下有益效果：

通过在细胞装载装置上的半透膜上设置若干个中空凸点部，从而使得容纳腔体的体积扩大，并且同时能够有效提高容纳腔体的面积体积比，从而能够充分传质，尽可能提高移植细胞在细胞装载装置植入后的存活情况和细胞活力，延长细胞装载装置的使用寿命。

在本申请的一些实施方式中，中空凸点部的直径为0～1mm，中空凸点部的高度为0～5mm，相邻中空凸点部之间的间距为0～1mm。

在本申请的一些实施方式中，第一半透膜上还具有位于若干中空凸点部之间的中空凹陷部。通过中空凹陷部与中空凸点部的组合设置，进一步提高了半透膜表面的复杂程度，并最终使得容纳腔体的体积及其面积体积比有了更为明显的提升。

在本申请的一些实施方式中，中空凸点部和中空凹陷部在第一半透膜上间隔分布。通过中空凸点部和中空凹陷部的间隔分布，形成多梯度多层次的腔室结构，容纳腔体获得更高的面积体积比，传质效果更好，使用效果和持效性有了明显提升。

在本申请的一些实施方式中，中空凹陷部的直径为0.2～2mm，中空凹陷部的高度为0～5mm。