[发明专利]体内灌注系统

说明书

一种可植入的灌注装置(2)，包括管状输送管线(4)，其具有入口端(6)、出口端(8)和位于两者之间的流量限制元件(10)，由此，在入口端和流量限制元件之间限定输送管线的入口部段(12)，在流量限制元件和出口端之间限定传输管线的出口部段(14)。而且，该装置包括含有一定装载量的生物活性细胞的灌注室(16)，并设有流体入口(18)、流体出口(20)和在其间形成的室容积(22)。所述流体入口包括至少一个第一微通道薄片(24)，并且所述流体出口包括至少一个第二微通道薄片(26)，每个微通道薄片包括至少一个微通道阵列(28)，其在各自的外部和内部薄片面之间限定流体通路，所述微通道具有0.2至10μm的开口。灌注室的流体入口(18)与输送管线的入口部段(12)流体连通；并且，流量限制元件(10)构造成在入口部段(12)中建立相对于出口部段(14)预定的压力超过量。

技术领域

本发明总体上涉及一种体内灌注系统。更具体地，本发明涉及一种容纳一定装载量的生物活性细胞的可植入灌注装置。

背景技术

根据世界卫生组织的数据，2014年全球18岁以上成年人的糖尿病患病率估计为9％(Global status report on non-communicable diseases 2014.Geneva,WorldHealth Organization,2012)。糖尿病的治疗涉及降低血糖和损害血管的其他已知危险因素的水平。对于1型糖尿病患者，以及对于2型糖尿病发展型患者，必要的干预措施包括施用胰岛素。由于外部影响因素不可避免的变化，而且经常由于缺乏自制，血液中的葡萄糖水平通常会大幅波动，这可能导致血管和神经系统的许多并发症。对于这类患者，胰岛素泵已越来越受欢迎。这些泵中的大多数以低剂量的基础剂量连续地释放胰岛素，其可以根据需要增加剂量，特别是在饭前。为了优化胰岛素泵的使用，急需一种具有连续或周期性监测血糖水平的系统。

胰岛素泵和依赖于来自血糖监测系统的反馈信号的适当控制系统的组合可以被认为是人造胰腺的“医学技术”变体。例如，在WO 2004/110256A2中已经公开了这种葡萄糖测量模块和胰岛素泵的组合。这种设备的最佳控制是一个挑战，例如从WO 2014/109898A1可以理解的那样，其描述了用于I型糖尿病应用的人造胰腺的基于模型的个性化方案。

结构上更类似于真实胰腺的另一种类型的人造胰腺基于植入的生物工程组织，该组织包含胰岛细胞，该胰岛细胞响应于葡萄糖而输送内分泌胰岛素。这种生物-人工胰腺的一个构思是利用包封的胰岛细胞形成适合于手术植入患者的胰岛片。该胰岛片通常包含以下部分：(1)形成片状结构的支撑纤维的内部网状结构；(2)多个胰岛细胞，其被包囊以避免触发免疫反应并且粘附到网状纤维；(3)在所述片周围的半透性保护层，其可扩散营养成分和胰岛细胞分泌的激素；(4)保护性外涂层，以可防止异物反应。

US 2002/0151055A1公开了一种生物人工胰腺，其包括活的和具有生理活性的胰岛细胞，该胰岛细胞能够产生封装在包含琼脂凝胶的半透性球状膜内的胰岛素。人造胰腺可以安装在包含中空纤维的扩散室或灌注室内。示例性的灌注装置由丙烯酸壳体内部的膜组成，血液轴向流过该膜，而胰岛则通过该膜径向地将胰岛素分泌到血液中。这样的基于灌注的生物人工胰腺已经在US 5741334中公开。

当操作上述类型的生物人工胰腺时遇到的一个显著的困难与对进出封装的胰岛细胞的足够大和可持久的物质传输速率的要求有关。一方面，必须确保向胰岛细胞供应足够供应率的营养素，并且当然要确保胰岛细胞产生的胰岛素的相应去除率。另一方面，生物人工胰腺的成分需要在很长时间内具有恒定的特性。特别地，应避免半渗透性保护层的任何堵塞或塌陷。

发明内容

因此，本发明的目的是要提供一种适合于作为生物人工胰腺进行操作的改进的系统，其不具有上述缺点。

根据本发明的一个方面，提供了一种可植入的灌注装置，包括：