[发明专利]灌注生物反应器、灌注器件、人造肝脏系统及相关方法

说明书

一种灌注生物反应器和灌注器件。每个灌注器件具有网状结构，和在该网状结构中设置的封装器官组织(EOT)。该EOT具有主体，主体的厚度由该主体的第一表面和该主体的第二表面之间限定。该主体具有至少一个从第一表面和第二表面中之一延伸至主体中以接收其中流体的通道。所述至少一个通道具有选择以使溶质从该流体中扩散出来并且进入该主体的直径。灌注器件彼此相邻地布置，并沿着该生物反应器的长度彼此间隔开以接收流体，并将该流体灌注到每个灌注器件的EOT和其中的至少一个通道。还公开了处理血浆的方法和人工肝脏系统。

相关申请的引证

本申请要求享有2018年5月22日提交的美国临时专利申请号62/674,696的优先权，该临时专利申请的全部内容通过引用结合于本文中。

技术领域

本申请总体上涉及器官置换疗法，并且更具体而言，涉及用于执行器官置换疗法的反应器、器件和系统。

背景技术

急性肝衰竭(ALF)的特征在于，在没有预先存在的肝病的患者中，严重的肝脏损伤后的肝功能突降。急性肝衰竭的标准治疗方法是肝移植，肝移植应在症状发作后的几天内进行，以避免进展为多器官衰竭。肝移植困难，危险且不能广泛获得。肝脏的再生能力在文献中有充分记载。由于ALF患者通常在受伤前没有任何基础疾病，因此，如果能够在肝脏再生所需的时间内如用体外(extracorporeal)系统替代肝功能，则有可能避免约80％的移植。

一些治疗肝衰竭的体外系统是无细胞肝支持系统，其基于用于纯化血液的分子吸附和白蛋白透析。该系统通常与血液透析结合使用，以去除水溶性溶质。然而，临床试验表明标准疗法与某些批准的体外系统在患者生存率方面并无显著差异。

一些基于细胞的透析系统正在研究中。人类肝细胞的使用受到了青睐，因为它规避了异种肝细胞使用相关的不良影响。然而，人类肝细胞的可用性有限，难以培养，并且某些肝细胞的肝特异性功能已经证实会随时间迅速下降。某些器件的另一个局限性是患者血液与体外肝细胞之间的物质交换有限。

发明内容

本公开提供了一种灌注生物反应器，其包括：壳体，具有在壳体入口和壳体出口之间限定的长度，该壳体具有界定设置于壳体入口和壳体出口之间并与其流体连通的壳体内腔的内表面；和灌注器件，设置于该壳体的内腔中，每个灌注器件包括：网状结构，由该壳体的内表面支撑，该网状结构具有与第二壁间隔开以限定内部网状空腔的第一壁，该网状结构的第一和第二壁每个均具有在其中以允许流体连通通过该网状结构的开口；和封装器官组织，设置于该网状结构的第一壁和第二壁之间的内部网状空腔中，该封装器官组织具有至少一个至少部分被生物相容性的交联聚合物覆盖的类器官，该封装器官组织具有厚度由与所述网状结构的第一壁相邻的该主体第一表面和与所述网状结构的第二壁相邻的该主体第二表面之间限定的主体，该主体具有至少一个从第一表面和第二表面之一延伸进入该主体中以在其中接收流体的通道，所述至少一个通道具有经选择以将溶质从流体中扩散出来并进入该主体内的直径；该灌注器件布置于该壳体的内腔中，彼此相邻，并沿着该壳体的长度彼此间隔开，以接收从壳体入口传送到壳体出口的流体，并将该流体灌注到每个灌注器件的封装器官组织和其中的所述至少一个通道中。

本公开提供了一种灌注器件，其包括：网状结构，具有与第二壁间隔开以限定内部网状空腔的第一壁，所述网状结构的第一和第二壁每个均具有在其中以允许流体连通通过所述网状结构的开口；和封装器官组织，设置于所述网状结构的第一壁和第二壁之间的内部网状空腔中，该封装器官组织具有至少一个至少部分被生物相容性的交联聚合物覆盖的类器官，该封装器官组织具有厚度由与所述网状结构的第一壁相邻的该主体第一表面和与所述网状结构的第二壁相邻的该主体第二表面之间限定的主体，该主体具有至少一个从第一表面和第二表面之一延伸进入该主体中以在其中接收流体的通道，所述至少一个通道具有经选择以将溶质从流体中扩散出来并进入该主体内的直径。