[发明专利]生物反应器

权利要求书

1.一种生物反应器，用于由造血干细胞形成成熟血细胞，所述生物反应器包括第一区域和第二区域，其中，所述第一区域和所述第二区域被第一膜分隔开，其中，相对于所述造血干细胞及所述造血干细胞的除红细胞外的其他后代，所述第一膜允许红细胞优先通过，其中，所述第一膜至少由分隔层和多孔层形成，其中，所述多孔层与所述第一区域接触，从而所述造血干细胞能在所述多孔层中生长。

2.根据权利要求1所述的生物反应器，其中，所述生物反应器包括第三区域，其中，所述第一区域和所述第三区域被第二膜分隔开，并且所述第二膜允许养分通过而从所述第三区域到达所述第一区域，并且允许细胞的代谢产物通过而从所述第一区域到达所述第三区域，同时基本防止生长因子通过而从所述第一区域到达所述第三区域。

3.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述多孔层具有三维形状，并且所述第一膜和/或所述第二膜位于所述三维形状内。

4.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述第一膜和/或所述第二膜为中空纤维的形式。

5.一种生物反应器，所述生物反应器包括由具有三维形状的多孔层限定的第一区域、由位于所述多孔层内的中空纤维形式的第一膜限定的第二区域和由位于所述多孔层内的中空纤维形式的第二膜限定的第三区域，由此所述第一区域和所述第二区域被所述第一膜分隔开，并且所述第一区域和所述第三区域被所述第二膜分隔开，其中，所述第一膜的孔隙率大于所述第二膜的孔隙率，从而所述第二膜使将要通过所述第一膜的细胞或分子保留在所述第一区域内。

6.根据权利要求5所述的生物反应器，还包括被设置为使通过所述第三区域的流体再循环的再循环回路。

7.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述多孔层是由至少一种以下聚合物构成的聚合物支架：聚氨酯、聚(L-乳酸-共-乙醇酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(D,L-乳酸)、聚(己内酯)、聚苯乙烯以及它们的衍生物。

8.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述多孔层是水凝胶。

9.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述第一膜或所述第二膜是无机的，优选由氧化铝、氧化钛、氧化锆、玻璃材料或它们的衍生物形成。

10.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述第一膜或所述第二膜是有机的，优选由聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酰胺、聚氨酯、聚(L-乳酸-共-乙醇酸)、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(D,L-乳酸)、聚(己内酯)、聚苯乙烯、聚醚醚酮、聚醚砜、聚偏二氟乙烯或它们的衍生物形成。

11.根据权利要求9或10所述的生物反应器，其中，所述第一膜是无机的，且所述第二膜是有机的。

12.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述多孔层具有60%～100%的可控孔隙率以及0.1μm～1000μm的孔径分布。

13.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述第一膜具有0.1μm～30μm，更优选0.2μm～20μm，甚至更优选0.5μm～5μm的最大平均孔径。

14.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述第一膜或所述第二膜通过利用水解或化学交联而被化学改性，赋予所述第一膜改进的耐有机溶剂（例如二甲基甲酰胺、二噁烷、碳酸二甲酯、丙酮等）性。

15.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述第一膜或所述第二膜具有化学结构，所述化学结构在至少30分钟的一段时间内对由至少一种有机溶剂（例如二甲基甲酰胺、二噁烷、碳酸二甲酯、丙酮等）导致的降解有耐性。

16.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述第二膜的表面通过在10℃～300℃的温度下退火而被改性。

17.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述第二膜的表面通过在10℃～200℃的温度下水解而被改性以使所述第二膜更加亲水。

18.根据前述权利要求中任一项所述的生物反应器，其中，所述第二膜具有1000～30000Da，更优选2000～25000，甚至更优选3000～20000的截留分子量。