[发明专利]一种植入式人工肝脏

说明书

技术领域

本发明属于临床医学、生物医学与再生医学领域，涉及组织工程与人工器 官技术，具体涉及一种植入式人工肝脏。

背景技术

原位肝移植是迄今公认治疗各种原因所致的终未期肝功能衰竭唯一有效方 法，但由于严重的供肝短缺，大量患者在等待肝移植的过程中死去。肝细胞移 植因价廉、移植细胞易获取及冻存方便、操作简便等优点，正日益被人们所关 注(1，2)。最近的研究表明，利用组织工程和干细胞技术，可极大的提高移植细 胞的再生和功能发挥，拓展肝细胞治疗的再生医学空间(3)。目前国内外多采用 高分子合成的三维多孔可降解生物支架结合不同来源的细胞(包括动物或人胚 胎干细胞、骨髓或脐血等来源的成体干细胞、胎儿或成人原代肝细胞等)直接 进行体内移植实验，以期重建人工肝脏(或肝组织)来替代受损的宿主肝脏功 能。但目前常用的组织工程支架是各项功能基本同性的多孔材料，整个材料的 化学性质和基本物理性能大致均一，没有特异的生物相应性，难以诱导微血管 生成并支持移植细胞的长期存活与肝组织再生，致使植入细胞无法最终替代器 官功能。如能找到一种既可促进移植细胞再生组织，又能迅速诱导再生组织内 微血管生成并长期支持再生组织存活并发挥功能，各种原因所致的急慢性肝功 能衰竭治疗具有极其重要的意义。

发明内容

为克服植入细胞生物支架复合体自身缺乏微血管，难以得到外周血液循环 的支持，本发明设计了一个全新的模拟人体肝脏结构的植入式人工肝脏。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明的一种植入式人工肝脏，它包括聚乙醇酸或聚乳酸羟基乙酸封套， 1片以上的三维多孔支架，聚乙醇酸或聚乳酸羟基乙酸管封口；三维多孔支架 装在聚乙醇酸或聚乳酸羟基乙酸封套中，聚乙醇酸或聚乳酸羟基乙酸封套两端 用聚乙醇酸或聚乳酸羟基乙酸管封口。

所述的聚乙醇酸或聚乳酸羟基乙酸封套和聚乙醇酸或聚乳酸羟基乙酸管封 口材料为经生物化和抗凝血处理的聚乙醇酸或聚乳酸羟基乙酸材料。

所述的植入式人工肝脏的直径为5-20mm，长度为10-50mm。

所述的聚乙醇酸或聚乳酸羟基乙酸管封口直径为1-4mm。

所述的三维多孔支架材料是分子量为5-10万单位的聚乳酸/乙醇酸共聚物 (PLGA)、左旋聚乳酸(PLLA)或藻酸盐，多孔支架为2-10片。

所述的多孔支架直径为4-19mm。

所述的多孔支架厚度径为1-4mm。

所述的多孔支架的孔径为50-500nm。

所述的多孔支架设有特定管腔1-10个，管腔结构即为孔径200-500nm的圆 形管腔，该管腔是在三维支架中直接激光打孔，无其它材料，主要用于提供内 皮细胞生长和诱导微血管生成。

本发明的优点：本发明的模拟人体肝脏结构的植入式人工肝脏，可克服组 织工程肝的长期血管化难题、促进移植组织工程肝的长期成活与功能发挥。植 入式人工肝脏是将干细胞预种植至三维可降解生物支架(如PLLA、PLGA、藻 酸盐等)，该支架预先经肝素与胶原生物修饰并包埋能促进微血管再生的细胞 因子(如微血管生长因子、成纤维细胞生长因子和胰岛素样生长因子等)，并预 种植内皮细胞于该支架特定管道(模拟肝组织中央静脉)内，最大限度模拟肝小 叶结构，促进植入干细胞定向分化至成熟肝细胞，诱导组织工程肝的微血管再 生。同时在三维生物支架外包被生物相容性极佳的生物材料封套，模拟肝包膜 结构，该封套与支架之间形成小腔隙，以供血液循环通过组织工程支架，促进 包膜内工程肝的血管再生并最终生成人工肝脏以替代宿主受损肝脏功能。利用 该发明进行移植治疗急性肝功能衰竭(AHF)具有组织再生能力强，再生肝组 织可长期成活并有效替代宿主受损肝脏功能，为组织工程干细胞移植治疗各种 原因所致的急性肝功能衰竭提供新的途径。

附图说明

图1为本发明的实施例的结构示意图。

图2为本发明的实施例1的两组细胞的生长曲线图。

图3为本发明的实施例1的白蛋白(ALB)的酶联免疫吸附试验(ELISA)结果 图。

图4为本发明的实施例1的尿素(Urea)的酶联免疫吸附试验(ELISA)结果 图。

图5为本发明的实施例2的逆转录PCR的结果图。

图6为本发明的实施例2的免疫印迹的结果图。