本發(fā)明屬于物理人工肝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于中空纖維管的物理人工肝納米碳甲殼素復(fù)合物吸附反應(yīng)器。

背景技術(shù)：

肝衰竭是由多種因素引起肝細(xì)胞嚴(yán)重?fù)p害，導(dǎo)致其合成、解毒和生物轉(zhuǎn)化等功能發(fā)生嚴(yán)重障礙，出現(xiàn)以黃疸、凝血功能障礙、肝性腦病和腹水等為主要表現(xiàn)的一種臨床綜合征。肝移植是肝衰竭最有效的治療方法，但由于肝臟來源的缺乏，大部分患者得不到有效的救治，在等待肝源的過程中死亡。人工肝是肝臟代謝的有效替代手段，人工肝分為生物人工肝和非生物人工肝。目前用于臨床的主要為非生物人工肝，既物理人工肝。

傳統(tǒng)的物理型人工肝主要是利用分子吸附再循環(huán)進(jìn)行血液凈化，其過程是血液流經(jīng)吸附材料，毒素被吸附材料附著；但在去除毒素的過程中，大量的蛋白、凝血因子等有效物質(zhì)也同時(shí)被吸附，存在較多風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明專利內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有物理人工肝在去除毒素的過程中，大量的蛋白、凝血因子等有益物質(zhì)也同時(shí)被吸附，存在較多風(fēng)險(xiǎn)的缺陷，提供一種能有效選擇性吸附毒素的基于中空纖維管的物理人工肝納米碳甲殼素復(fù)合物吸附反應(yīng)器。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明專利所設(shè)計(jì)的基于中空纖維管的物理人工肝納米碳甲殼素復(fù)合物吸附反應(yīng)器，包括反應(yīng)器外殼及設(shè)于所述反應(yīng)器外殼內(nèi)腔中的多根中空纖維管和能夠吸附膽紅素的吸附 材料；所述反應(yīng)器外殼一端開設(shè)有血漿/預(yù)沖液入口，另一端開設(shè)有血漿/預(yù)沖液出口；所述中空纖維管的兩端分別與所述血漿/預(yù)沖液入口和所述血漿/預(yù)沖液出口連通；所述吸附材料包設(shè)于所述中空纖維管外周；所述吸附材料為粒徑1～1000μm的甲殼素納米碳纖維復(fù)合微球，其上納米碳纖維的尺寸為5～50nm。

優(yōu)選地，所述吸附材料為粒徑25～70μm的甲殼素納米碳纖維復(fù)合微球，其上納米碳纖維的尺寸為10～27nm。

進(jìn)一步地，所述反應(yīng)器外殼兩端設(shè)有用于固定中空纖維管的聚氨酯樹脂支架；所述聚氨酯樹脂支架與所述反應(yīng)器外殼兩端內(nèi)腔保持間隙；所述中空纖維管兩端穿透所述聚氨酯樹脂支架。

更進(jìn)一步地，所述物理人工肝還包括備用進(jìn)出口；所述反應(yīng)器外殼為筒狀，其兩端設(shè)有端蓋；所述血漿/預(yù)沖液入口開設(shè)于其中一個(gè)所述端蓋上，所述血漿/預(yù)沖液出口開設(shè)于另一個(gè)所述端蓋上；所述備用進(jìn)出口開設(shè)于其中任一個(gè)所述端蓋上并與所述反應(yīng)器外殼內(nèi)腔連通。

優(yōu)選地，所述中空纖維管膜壁上的微孔直徑為0.001～0.3μm。

本發(fā)明的有益效果是：通過在反應(yīng)器外殼內(nèi)腔中設(shè)置中空纖維管和吸附材料，使血漿流經(jīng)中空纖維管時(shí)，各種蛋白，如白蛋白、纖維蛋白原、凝血因子等大分子直接流過，而游離膽紅素、膽汁酸等分子較小的物質(zhì)可自由穿過中空纖維管壁被吸附材料吸附，實(shí)現(xiàn)選擇性吸附毒素的目的。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于中空纖維管的物理人工肝納米碳甲殼素復(fù)合物吸附反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的主視剖視示意圖。

圖3為圖1中A-A剖視放大示意圖。

圖中，反應(yīng)器外殼1、端蓋2、吸附材料3、中空纖維管4、血漿/預(yù)沖液入口5、備用進(jìn)出口6、血漿/預(yù)沖液出口7、聚氨酯樹脂支架8。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明專利作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

如圖1、圖2、圖3所示的基于中空纖維管的物理人工肝納米碳甲殼素復(fù)合物吸附反應(yīng)器，包括反應(yīng)器外殼1及設(shè)于反應(yīng)器外殼1內(nèi)腔中的多根中空纖維管4和能夠吸附膽紅素的吸附材料3；反應(yīng)器外殼1一端開設(shè)有血漿/預(yù)沖液入口5，另一端開設(shè)有血漿/預(yù)沖液出口7；中空纖維管4的兩端分別與血漿/預(yù)沖液入口5和血漿/預(yù)沖液出口7連通；吸附材料3包設(shè)于中空纖維管4外周；所述吸附材料3為粒徑1～1000μm的甲殼素納米碳纖維復(fù)合微球，其上納米碳纖維的尺寸為5～50nm。

所述吸附材料為粒徑25～70μm的甲殼素納米碳纖維復(fù)合微球，其上納米碳纖維的尺寸為10～27nm。經(jīng)實(shí)驗(yàn)，納米碳甲殼素微球特殊的多級貫通空隙結(jié)構(gòu)，其疏水作用對膽紅素有較強(qiáng)的吸附作用，吸附率達(dá)到80％以上。

反應(yīng)器外殼1兩端設(shè)有用于固定中空纖維管4的聚氨酯樹脂支架8；聚氨酯樹脂支架8與反應(yīng)器外殼1兩端內(nèi)腔保持間隙；中空纖維管4兩端穿透聚氨酯樹脂支架8。

物理人工肝還包括備用進(jìn)出口6；反應(yīng)器外殼1為筒狀，其兩端設(shè)有端蓋2；血漿/預(yù)沖液入口5開設(shè)于其中一個(gè)端蓋2上，血漿/預(yù)沖液出口7開設(shè)于另一個(gè)端蓋2上；備用進(jìn)出口6開設(shè)于其中任一個(gè)端蓋2上并與反應(yīng)器外殼1內(nèi)腔連通。

中空纖維管4膜壁上的微孔直徑為0.001～0.3μm。

以下通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明本發(fā)明基于中空纖維管的物理人工肝納米碳甲殼素復(fù)合物吸附反應(yīng)器的效果。

取不同粒徑，不同纖維長度的甲殼素納米碳纖維微球填充前述反應(yīng)器，并進(jìn)行血漿吸附實(shí)驗(yàn)，過程如下：首先打開血漿/預(yù)沖液入口5和血漿/預(yù)沖液出口7，然后通過血漿/預(yù)沖液入口5向反應(yīng)器外殼1內(nèi)腔中注入生理鹽水以預(yù)沖洗反應(yīng)器外殼1內(nèi)腔；將血漿從血漿/預(yù)沖液入口5注入，由于中空纖維管4膜壁上的微孔直徑為0.001～0.3μm，較小分子物質(zhì)容易穿過，而蛋白等大分子較易直接流過中空纖維管，相對較難穿過中空纖維管4膜壁；因此各種蛋白，如白蛋白、纖維蛋白原、凝血因子等大分子經(jīng)中空纖維管后直接從血漿/預(yù)沖液出口7排出，而血漿中的游離膽紅素、膽汁酸等較小分子物質(zhì)在流動(dòng)過程中穿透中空纖維管4，被填充在反應(yīng)器外殼1內(nèi)腔中的吸附材料3吸附，實(shí)現(xiàn)吸附毒素的目的。

結(jié)果見表1，隨甲殼素粒徑及納米碳纖維的尺寸大小變化，其對膽紅素吸附率的對比參照表。

表1

從表1可以看出，當(dāng)甲殼素納米碳纖維微球的粒徑為25～70μm，其上納米碳纖維的尺寸為10～27nm時(shí)，膽紅素的吸附率最高，可到達(dá)80％以；同時(shí)蛋白吸附率較低，低于19％。