一种人工肝体外工作平台的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及人工肝技术领域，尤其涉及一种人工肝体外工作平台。
【背景技术】
[0002]肝脏作为人体最重要的器官之一，具有合成、解毒、代谢、分泌、生物转化以及免疫防御等重要功能，被称为人体的“加工厂”。如果肝脏细胞受到严重损害，人体代谢将发生严重紊乱，此时就会出现肝衰竭。据统计，全世界每年有超过10万例患者罹患不同程度的肝衰竭，治疗肝衰竭最有效的手段是进行原位肝移植，但肝源严重短缺，根本无法满足需求，而若不采取肝移植，患者的死亡率将高达70%?80%。在医学界，使用人工肝是除肝移植外治疗肝衰竭的另一种十分有效的方法，因此人工肝的相关研宄具有广阔的市场前景和社会意义，一直是学术界和临床医学界的研宄热点。
[0003]人工肝能部分地替代肝功能，帮助肝衰竭病人清除血液内部的毒素(如:水溶性铵、尿素、肌酐和白蛋白结合的毒素等)以及外部药物毒素，其可分为生物型人工肝和非生物型人工肝。生物型人工肝，如H印atAssist、ELAD和Teca-Halss等，主要利用组织工程，通过放置或培养于体外生物反应器中的肝细胞实现主要和重要的肝功能，如代谢、生物转化和合成等。相比较而言，生物型人工肝存在免疫排斥等问题，其发展远滞后于非生物型人工肝，至今还没有成熟的产品应用于临床。
[0004]非生物型人工肝已能在肝移植前后辅助维持正常的肝功能，缓解病人肝移植或切除后的机能失调。当前的非生物型人工肝如典型的人工肝支持系统SPAD、MARS和Prometheus系统主要是用于清除不溶于水且与蛋白质结合的肝毒素，这种非生物型人工肝的应用主要在清除血液中的毒素方面，功能单一，便利性较差。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种人工肝体外工作平台，本发明提供的人工肝体外工作平台具有多种功能，便利性较好。
[0006]本发明提供了一种人工肝体外工作平台，包括:
[0007]带有第一通道的上层芯片，所述第一通道的深度小于上层芯片的厚度，所述第一通道位于上层芯片的下表面；
[0008]带有通槽的中层芯片，所述通槽穿透中层芯片；所述第一通道中的传输物质流经通槽；
[0009]带有第二通道的下层芯片，所述第二通道的深度小于下层芯片的厚度，所述第二通道位于下层芯片的上表面；
[0010]所述上层芯片、中层芯片和下层芯片从上到下依次排列；
[0011]设置在所述上层芯片和中层芯片之间的第一多孔膜，所述第一多孔膜的一面覆盖所述通槽，另一面与所述上层芯片的下表面贴合；
[0012]设置在所述中层芯片和下层芯片之间的第二多孔膜，所述第二多孔膜的一面覆盖所述通槽，另一面与所述下层芯片的上表面贴合；
[0013]所述第一通道出口和第二通道入口连接。
[0014]优选的，所述上层芯片、中层芯片和下层芯片的材质独立地选自有机玻璃或聚二甲基硅氧烷。
[0015]优选的，所述上层芯片、下层芯片和中层芯片的面积独立地选自160平方厘米?450平方厘米。
[0016]优选的，所述中层芯片的厚度小于上层芯片的厚度；
[0017]所述中层芯片的厚度小于下层芯片的厚度。
[0018]优选的，所述上层芯片和下层芯片的厚度独立地选自5毫米?8毫米；
[0019]所述中层芯片的厚度选自I毫米?3毫米。
[0020]优选的，所述第一通道和第二通道的设计方式独立地选自对称式分布设计。
[0021]优选的，所述第一通道和第二通道的方向平行；
[0022]所述通槽的方向分别与所述第一通道和第二通道的方向垂直。
[0023]优选的，所述第一通道出口和第二通道入口的位置使传输物质在第一通道中的流动方向和第二通道中的流动方向相反。
[0024]优选的，所述第一通道和第二通道的形状独立地选自矩形凹槽，所述凹槽的宽度大于凹槽的深度。
[0025]优选的，所述第一多孔膜和第二多孔膜独立地选自壳聚糖多孔膜。
[0026]本发明提供的人工肝体外工作平台模拟了肝窦结构，所述第一多孔膜和第二多孔膜类似于肝窦内皮，将所述第一通道和通槽以及第二通道和通槽隔开，防止通槽中的细胞进入第一通道和第二通道，实现双向物质传输，使这种人工肝体外工作平台具有细胞培养、药物筛选和清除毒素等多种功能，具有较好的便利性。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]图1为本发明实施例提供的人工肝体外工作平台的结构示意图；
[0029]图2为本发明实施例提供的人工肝体外工作平台的主视剖面图；
[0030]图3为本发明实施例提供的人工肝体外工作平台的左视剖面图；
[0031]图4为本发明实施例提供的人工肝体外工作平台中上层芯片的结构示意图；
[0032]图5为本发明实施例提供的人工肝体外工作平台中中层芯片的结构示意图；
[0033]图6为本发明实施例提供的人工肝体外工作平台中下层芯片的结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035]本发明提供了一种人工肝体外工作平台，包括:
[0036]带有第一通道的上层芯片，所述第一通道的深度小于上层芯片的厚度，所述第一通道位于上层芯片的下表面；
[0037]带有通槽的中层芯片，所述通槽穿透中层芯片；所述第一通道中的传输物质流经通槽；
[0038]带有第二通道的下层芯片，所述第二通道的深度小于下层芯片的厚度，所述第二通道位于下层芯片的上表面；
[0039]所述上层芯片、中层芯片和下层芯片从上到下依次排列；
[0040]设置在所述上层芯片和中层芯片之间的第一多孔膜，所述第一多孔膜的一面覆盖所述通槽，另一面与所述上层芯片的下表面贴合；
[0041]设置在所述中层芯片和下层芯片之间的第二多孔膜，所述第二多孔膜的一面覆盖所述通槽，另一面与所述下层芯片的上表面贴合；
[0042]所述第一通道出口和第二通道入口连接。
[0043]本发明提供的人工肝体外工作平台包括带有第一通道的上层芯片，所述第一通道的深度小于上层芯片的厚度，所述第一通道位于上层芯片的下表面。如图1、图2、图3和图4所示，图1为本发明实施例提供的人工肝体外工作平台的结构示意图，图2为本发明实施例提供的人工肝体外工作平台的主视剖面图，图3为本发明实施例提供的人工肝体外工作平台的左视剖面图，图4为本发明实施例提供的人工肝体外工作平台中上层芯片的结构示意图。本发明对所述上层芯片的形状没有特殊的限制，满足实际操作条件即可。在本发明的实施例中，所述上层芯片的形状可以为圆形或方形。在本发明的实施例中，所述上层芯片的面积可以为160平方厘米?450平方厘米；在其他的实施例中，所述上层芯片的面积可以为200平方里面?300平方厘米。在本发明的实施例中，所述上层芯片的厚度可以为5毫米?8毫米；在其他的实施例中，所述上层芯片的厚度可以为6毫米?7毫米。本发明采用体积较小的上层芯片能够降低人工肝体外工作平台的整体体积，使本发明提供的人工肝体外工作平台具有较好的便携性。在本发明的实施例中，所述上层芯片为圆形，所述上层芯片的半径可以为3厘米?6厘米；在其他的实施例中，所述上层芯片的半径可以为4厘米?5厘米。
[0044]在本发明的实施例中，所述上层芯片的材质可以为有机玻璃或聚二甲基硅氧烷(PDMS);在其他的实施例中，所述上层芯片的材质可以为有机玻璃。本发明对所述有机玻璃和PDMS的种类和来源没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的有机玻璃和PDMS即可，可由市场购买获得；如在本发明的实施例中，可以采用苏州安和达塑胶制品有限公司提供的有机玻璃或美国密歇根米德兰康宁提供的PDMS聚合物。
[0045]在本发明中，所述上层芯片的下表面带有第一通道，所述第一通道的深度小于上层芯片的厚度。在本发明的实施例中，所述第一通道按照对称式分布的方式进行设计，使传输物质进入通道时能够同等分布，增强传输物质在流动过程中的速度和稳定性。在本发明的实施例中，所述第一通道包括横向通道和对称分布在横