一种无菌全肝脏灌流培养系统的制作方法

    技术2025-07-16  14


    本发明涉及医疗装备,尤其涉及一种无菌全肝脏灌流培养系统。


    背景技术:

    1、体外全肝脏灌流(extracorporeal whole liver per-fusion,eclp),简称体外肝灌流,是指将肝脏完整切取并置于体外,采用人工方法进行灌注以保持肝脏生理功能和组织结构完整性的技术方法。在严格控制的条件下,使肝脏和受试物接触,以确定受试物在肝脏发生的变化以及对肝脏的效应和毒性。在各种体外研究方法中,肝脏灌流模型在实验条件上与体内方法最接近,是一种与整体肝脏最具可比性的模型,因此被广泛应用于外源性化合物代谢和肝毒性研究。

    2、例如公开号“cn117586881a”,公开了“一种修复体外待修复移植肝脏的系统”,其包括,灌流动力装置,且在体外连接肝脏;灌流管路,用于连通体外待修复移植肝脏及灌流动力装置;在系统内流动的为灌流液,灌流液内有培养含有c3a细胞的生物反应器后流出的条件培养液;灌流液通过系统引入对体外待修复移植肝脏进行灌流修复。生物反应器达标后,收集灌入到经c3a细胞中空纤维生物反应器后流出的条件培养液用于体外修复待移植肝脏;通过监测每毫升条件培养液中的白蛋白及铁蛋白的含量达标为标准确定生物反应器达标与否。但是在实际应用中,无法提供无菌操作环境,只能通过安装于生物安全柜内部来降低被外界环境污染的风险,对于人员操作、物料选择、工艺要求有很大的受限,且无法精确控制环境变量。


    技术实现思路

    1、针对背景技术中提到的现有技术存在无法提供无菌环境且无法精确控制环境变量的问题,本发明提供了一种无菌全肝脏灌流培养系统,能够保证整个过程中的无菌性要求,且能够方便控制实验过程中的外界环境数值,精准控制变量,提高实验的精准性。

    2、为实现上述目的,本发明采用以下技术方案。

    3、一种无菌全肝脏灌流培养系统,包括有无菌隔离器屏障单元,所述无菌隔离器屏障单元内设置有灌流培养单元和培养箱单元,所述灌流培养单元内能放置肝脏组织,所述灌流培养单元能放置在培养箱单元内。本技术中设置有无菌隔离器屏障单元,通过无菌隔离器屏障单元来放置灌流培养单元和培养箱单元,其中无菌隔离器屏障单元能够对内部的空间进行消杀处理,从而能够保持无菌环境,避免在操作灌流培养单元和培养箱单元的过程中产生污染,从而保证整个过程中的无菌性要求,其中灌流培养单元能够放置在培养箱单元中,培养箱单元内部能够独立模拟环境,从而做到对于环境数值的精准控制,其中灌流培养单元内放置肝脏组织,进行实验操作,通过多重防护来保证实验的精准性,最大程度降低实验过程中的外部环境干扰。

    4、作为优选,所述无菌隔离器屏障单元包括有放置灌流培养单元和培养箱单元的灌流屏蔽部,所述灌流屏蔽部侧边连接有传递舱总成。无菌隔离器屏障单元包括有灌流屏蔽部和传递舱总成,其中灌流屏蔽部对应位置为灌流培养单元和培养箱单元的放置位置,也是主要的操作位置,而传递舱总成为能够进行物料和生物样本传递的舱体,与灌流屏蔽部分隔开来,且两者之间能够控制分隔与连通。

    5、作为优选,所述传递舱总成包括有快速传递舱和物料传递舱,所述物料传递舱相较于快速传递舱靠近灌流屏蔽部设置。其中传递舱总成包括有快速传递舱和物料传递舱,其中快速传递舱与物料传递舱之间也能够进行分隔与连通,其中快速传递舱的体积小于物料传递舱的体积,快速传递舱设置在物料传递舱远离灌流屏蔽部的一侧,从而使得快速传递舱中的传递物能够顺利通过物料传递舱中,其中快速传递舱中放置的为肝脏组织,而物料传递舱中放置的为培养工作所需的培养液和连接管。

    6、作为优选,所述灌流培养单元包括有若干分类灌流总成,所述无菌隔离器屏障单元包括有若干对应各个分类灌流总成的分类屏蔽部。灌流培养单元包括有不同种类的分类灌流总成,其中分类灌流总成包括有小类灌流总成和大类灌流总成,分别对应体积较小的动物肝脏组织和体积较大的动物肝脏组织,包括但不限于小鼠肝脏灌流总成(小类灌流总成)和猪肝脏灌流总成(大类灌流总成),因此在无菌隔离器屏障单元上也设置有对应放置不同分类灌流总成的分类屏蔽部,其中分类屏蔽部的设置位置以及设置空间大小能够根据分类灌流总成的所需放置位置以及大小进行相应调整,其中各个分离屏蔽部之间也可进行单独的分隔与连通,从而方便进行独立消毒和物料、样本的输送。

    7、作为优选,所述灌流培养单元包括有灌流盒总成和输液总成,所述输液总成连通灌流盒总成,所述肝脏组织放置在灌流盒总成中,所述肝脏组织包括有进口和出口,所述出口连通灌流盒总成内部。灌流培养单元包括有灌流盒总成以及输液总成,其中灌流盒总成用于放置肝脏组织,输液总成连通灌流盒总成,为灌流盒总成输送处理好的培养液,其中肝脏组织中包括有进口和出口,培养液从进口一端流入,从出口一端流出从而使得肝脏组织的内部充满培养液,其中肝脏组织的出口直接连通灌流盒总成内部,从而使得从肝脏组织出口中排出的培养液能够填充整个灌流盒总成,从而使得肝脏组织内外均能够实现培养液的填充,且内外培养液的参数相同,能够保证肝脏组织的培养均匀性和适应性,保证肝脏组织内外培养环境的统一性,同时杜绝在输送过程中所产生的密封性问题。

    8、作为优选,所述灌流盒总成上设置有放置肝脏组织的放置腔,所述放置腔连通有进液接头和排液接头,所述排液接头和出口连通放置腔,所述灌流盒总成上设置有液位开关,所述放置腔连接有灌流盒检测单元。灌流盒总成内部设置有放置腔,放置腔为空腔结构,能够放置肝脏组织,其中放置腔上设置有进液接头和排液接头,其中排液接头和出口连通放置腔内部,排液接头和出口之间并不直接连通,出口排出的培养液直接排进放置腔内之后,放置腔中的培养液达到一定高度时,从排液接头中排出,从而实现输液管路的导通,其中在灌流盒总成上还设置有液位开关,通过液位开关来对放置腔内部的液位进行实时检测,从而动态控制排液接头的排出量,使得放置腔内部的培养液达到动态平衡,其中放置腔上还连接有灌流盒检测单元,灌流盒检测单元直接对放置腔内部的培养液进行检测,从而得到肝脏组织所处内外环境的精确参数,其中进液接头与肝脏组织的进口之间为管道连通,因此进入肝脏之前的培养液在放置腔中为独立密闭输送,而灌流盒检测单元检测的培养液参数为流经肝脏组织内部并经由肝脏组织排出的培养液参数,测量数值更加符合实际培养环境,并且能够与输液总成中的输液检测单元中的检测参数进行对照比对,从而提高参考价值。

    9、作为优选,灌流盒总成上连接有回流管路,所述回流管路连通输液总成。在灌流盒总成上设置有回流管路,其中回流管路闭环式连接到输液总成上,使得输液总成与灌流盒总成之间形成闭环回路,培养液在从灌流盒总成中排出后能够经过回流管路重新回到输液总成中进行循环回收,从而实现培养液的循环再利用。

    10、作为优选,所述输液总成包括有试剂瓶,所述试剂瓶连通有泵体,所述泵体连通灌流盒总成,所述泵体与灌流盒总成之间设置有中间处理单元和氧合器。输液总成中包括有试剂瓶,试剂瓶用于存放培养液,其中试剂瓶通过管道连接有泵体,在试剂瓶与泵体之间设置有氧合器,氧合器处理完成培养液后输送给泵体进行后续的输液工作,其中泵体连通灌流盒总成,并且在泵体与灌流盒总成之间设置有中间处理单元,对从泵体中排出的培养液进行再处理加工后才输送至灌流盒总成中,保证输送至灌流盒总成中的培养液的质量达标。

    11、作为优选,所述中间处理单元包括有靠近泵体连通的过滤单元和靠近灌流盒总成连通的缓冲单元,所述过滤单元和缓冲单元之间设置有消泡单元,所述中间处理单元上连接有输液检测单元。其中中间处理单元包括但不限于缓冲单元、过滤单元、消泡单元,通过中间处理单元能够保证培养液的输送质量,同时提高对于培养液的输送精度控制,其中先进行过滤能够减少培养液中的杂质,提高后续的消泡和缓冲控制,最后进行缓冲单元控制流速,能够保证培养液进入到灌流盒总成中的流速稳定,在中间进行消泡处理减少气泡生成。

    12、作为优选,所述培养箱单元包括有能容纳灌流培养单元的培养腔,所述培养腔内设置有整体检测单元和风机单元。培养箱单元中设置有培养腔,其中培养腔用于放置灌流培养单元,其中灌流培养单元依靠移动滚轮能够快速放置到培养腔中完成组装,在内部设置有整体检测单元能够对培养腔中的内部环境进行实时检测,其中在培养腔内放置有风机单元能够加快培养腔内部的空气流动,从而在通入各类补充气体时能够加快扩散,提高均匀性,加快培养箱内部的环境调节效率。

    13、本发明的有益效果如下:

    14、(1)能够保证整个培养过程中的无菌性要求,且能够方便控制实验过程中的外界环境数值,精准控制变量,提高实验的精准性;

    15、(2)能够保证传输的流畅性和传输速率,能够分段式进行灭菌消毒,保证灭菌的彻底性和灵活性;

    16、(3)能够保证肝脏组织内外培养液环境的统一性,能够实时检测培养液的状态进行分析比对,杜绝泄露风险,减少插管步骤,提高培养效率;

    17、(4)能够保证培养液的输送平稳性,并且能够对培养液进行回收再利用,提高回收利用率。


    技术特征:

    1.一种无菌全肝脏灌流培养系统,其特征在于,包括有无菌隔离器屏障单元(1),所述无菌隔离器屏障单元(1)内设置有灌流培养单元(2)和培养箱单元(3),所述灌流培养单元(2)内能放置肝脏组织,所述灌流培养单元(2)能放置在培养箱单元(3)内。

    2.根据权利要求1中所述的一种无菌全肝脏灌流培养系统,其特征在于,所述无菌隔离器屏障单元(1)包括有放置灌流培养单元(2)和培养箱单元(3)的灌流屏蔽部(11),所述灌流屏蔽部(11)侧边连接有传递舱总成(12)。

    3.根据权利要求2中所述的一种无菌全肝脏灌流培养系统,其特征在于,所述传递舱总成(12)包括有快速传递舱(121)和物料传递舱(122),所述物料传递舱(122)相较于快速传递舱(121)靠近灌流屏蔽部(11)设置。

    4.根据权利要求1中所述的一种无菌全肝脏灌流培养系统,其特征在于,所述灌流培养单元(2)包括有若干分类灌流总成(21),所述无菌隔离器屏障单元(1)包括有若干对应各个分类灌流总成(21)的分类屏蔽部(13)。

    5.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种无菌全肝脏灌流培养系统,其特征在于,所述灌流培养单元(2)包括有灌流盒总成(22)和输液总成(23),所述输液总成(23)连通灌流盒总成(22),所述肝脏组织放置在灌流盒总成(22)中,所述肝脏组织包括有进口和出口,所述出口连通灌流盒总成(22)内部。

    6.根据权利要求5中所述的一种无菌全肝脏灌流培养系统,其特征在于,所述灌流盒总成(22)上设置有放置肝脏组织的放置腔(221),所述放置腔(221)连通有进液接头(222)和排液接头(223),所述排液接头(223)和出口连通放置腔(221),所述灌流盒总成(22)上设置有液位开关,所述放置腔(221)连接有灌流盒检测单元(224)。

    7.根据权利要求5中所述的一种无菌全肝脏灌流培养系统,其特征在于,灌流盒总成(22)上连接有回流管路(24),所述回流管路(24)连通输液总成(23)。

    8.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种无菌全肝脏灌流培养系统,其特征在于,所述输液总成(23)包括有试剂瓶(231),所述试剂瓶(231)连通有泵体(232),所述泵体(232)连通灌流盒总成(22),所述泵体(232)与灌流盒总成(22)之间设置有中间处理单元(233)和氧合器(238)。

    9.根据权利要求8中所述的一种无菌全肝脏灌流培养系统,其特征在于,所述中间处理单元(233)包括有靠近泵体(232)连通的过滤单元(234)和靠近灌流盒总成(22)连通的缓冲单元(235),所述过滤单元(234)和缓冲单元(235)之间设置有消泡单元(236),所述中间处理单元(233)上连接有输液检测单元(237)。

    10.根据权利要求1-4中任意一项所述的一种无菌全肝脏灌流培养系统,其特征在于,所述培养箱单元(3)包括有能容纳灌流培养单元(2)的培养腔(31),所述培养腔(31)内设置有整体检测单元(32)和风机单元(33)。


    技术总结
    本发明公开了一种无菌全肝脏灌流培养系统,包括有无菌隔离器屏障单元,所述无菌隔离器屏障单元内设置有灌流培养单元和培养箱单元,所述灌流培养单元内能放置肝脏组织,所述灌流培养单元能放置在培养箱单元内。本发明提供了一种无菌全肝脏灌流培养系统,能够保证整个过程中的无菌性要求,且能够方便控制实验过程中的外界环境数值,精准控制变量,提高实验的精准性,通过多重防护来保证实验的精准性,最大程度降低实验过程中的外部环境干扰。

    技术研发人员:栾福建,李晓梦,陈军峰,陈辉,孙巍群,赵振波,夏信群
    受保护的技术使用者:浙江泰林医学工程有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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