專(zhuān)利名稱(chēng)：輔助腎小管裝置及其制備和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種輔助腎小管裝置，用于終末期腎病治療。其特征是具有如下性質(zhì)(1)具有功能性腎小管細(xì)胞；(2)具有支持腎小管細(xì)胞的支架；(3)與人體相連，部分替代腎功能。這種裝置可以用于腎功能替代治療。
背景技術(shù)：
腎功能替代研究領(lǐng)域中新理論、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，不斷地帶給腎功能衰竭病人新的希望。
細(xì)胞療法是一種新的鼓舞人心的治療急，慢性疾病的方法。這種方法成功的基于這樣一個(gè)事實(shí)，許多疾病不是單一蛋白缺乏引起，而是多種細(xì)胞產(chǎn)物經(jīng)過(guò)復(fù)雜作用發(fā)展而來(lái)的。細(xì)胞療法依據(jù)細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，擴(kuò)增各種細(xì)胞替代疾病不同階段缺失的細(xì)胞。我們的輔助腎小管裝置是將細(xì)胞療法應(yīng)用于現(xiàn)在的血液透析和血液濾過(guò)。
應(yīng)用血液透析和血液濾過(guò)治療急性或慢性腎功能衰竭病人(ARF)，目前的得病率及死亡率(morbidity and mortality)均較高。預(yù)后不理想主要是事實(shí)上這種替代療法只有小分子溶質(zhì)濾過(guò)功能，沒(méi)有原來(lái)腎臟重吸收、自我平衡、調(diào)節(jié)、代謝和內(nèi)分泌功能。盡管透析治療的合成材料和體外循環(huán)系統(tǒng)取得了很大進(jìn)展，目前治療ARF或急性腎小管衰竭(acute tubularnecrosis，ATN)病人的病死率仍超過(guò)50％。再者，由于透析是非生理方式治療，終末期腎病透析病人仍會(huì)持續(xù)存在嚴(yán)重的醫(yī)療問(wèn)題，如急性呼吸窘迫綜合癥(ARDS)，多器官功能衰竭(MOF)等。人們期待聯(lián)合應(yīng)用持續(xù)的血液濾過(guò)治療和細(xì)胞治療改善ARF或ATN的功能紊亂和預(yù)后。
ATN主要由近曲小管的損傷或壞死引起，ATN期間這些細(xì)胞的功能替代，結(jié)合腎透析治療可以提供比較完善的腎功能替代。另外的代謝活性，氨的分泌活性和谷胱甘肽的重吸收(ammoniagenesis and glutathione reclamation)，內(nèi)分泌活性(維生素D3的活化)，細(xì)胞因子的自我平衡提供的生理替代將有利于改善這種疾病的自然預(yù)后。

發(fā)明內(nèi)容
為了更好的對(duì)終末期腎病病人進(jìn)行替代治療，作者利用組織工程技術(shù)制作輔助腎小管裝置。這種裝置具有功能性腎小管細(xì)胞和支持腎小管細(xì)胞的支架，與人體相連，部分替代腎功能。
我們研發(fā)得這種體外裝置，利用標(biāo)準(zhǔn)的血液濾過(guò)組件，109數(shù)量級(jí)細(xì)胞在中空纖維內(nèi)融合生長(zhǎng)。中空纖維生物支架的非生物降解性和一定孔徑使之具有免疫保護(hù)作用。用細(xì)胞療法進(jìn)行器官功能替代的關(guān)鍵是從成年組織中離體分離培養(yǎng)特定的細(xì)胞。這些細(xì)胞具有干細(xì)胞的自我復(fù)制以及在條件培養(yǎng)基上定向分化的特性，可以形成具有正確組織結(jié)構(gòu)和生理功能的器官系統(tǒng)。
輔助腎小管裝置應(yīng)用腎小管祖細(xì)胞共培養(yǎng)在生物基質(zhì)包被的中空纖維膜上。水、溶質(zhì)均能通過(guò)，具有分化的載體轉(zhuǎn)運(yùn)、代謝和內(nèi)分泌功能。
生物人工腎由濾過(guò)裝置(傳統(tǒng)的血濾器)和系列生物人工腎小管輔助裝置(RAD)單元組成的。首先血液由大型動(dòng)力泵(peristaltic pump)泵進(jìn)血濾器的中空纖維內(nèi)，形成超濾液后進(jìn)入RAD的纖維管腔內(nèi)，RAD處理過(guò)的超濾液收集并作為尿液遺棄。血濾器出來(lái)的血液通過(guò)RAD的毛細(xì)纖維腔外后，收集并由第三個(gè)泵泵入動(dòng)物體內(nèi)。第三個(gè)泵負(fù)責(zé)維護(hù)RAD內(nèi)的水壓，需要對(duì)進(jìn)入RAD的血壓和超濾液壓力進(jìn)行監(jiān)控。持續(xù)滴注肝素以減少RAD中的血凝。RAD一般水平放置于37℃的恒溫環(huán)境中，以保持細(xì)胞的最好活力和功能，保持生理溫度對(duì)RAD來(lái)說(shuō)是一個(gè)關(guān)鍵因素。
小管單位能夠保持活力，因?yàn)榇x底物和低分子量生長(zhǎng)因子能夠從超濾單位和毛細(xì)管腔外的血中運(yùn)送到小管細(xì)胞。生長(zhǎng)于毛細(xì)管腔內(nèi)的細(xì)胞，因?yàn)橹锌绽w維人工生物膜的免疫球蛋白和免疫細(xì)胞隔離作用逃避宿主的排異，得到免疫保護(hù)，不會(huì)發(fā)生免疫排斥。這種排列結(jié)構(gòu)允許濾過(guò)液進(jìn)入纖維管腔，通過(guò)單層腎小管細(xì)胞調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)運(yùn)和代謝功能。
本項(xiàng)發(fā)明提供了這種豬制備和應(yīng)用方法一、輔助腎小管裝置制備方法提供了一種利用組織工程技術(shù)制作輔助腎小管裝置方法。這種方法是將功能性腎小管細(xì)胞和支持腎小管細(xì)胞的支架利用組織工程技術(shù)復(fù)合。
例如，輔助腎小管裝置這樣準(zhǔn)備(a)分離培養(yǎng)人或豬等供體的功能性腎小管細(xì)胞；(b)將(a)中功能性腎小管細(xì)胞利用組織工程技術(shù)復(fù)合到支架材料上；(c)以(b)中復(fù)合體與持續(xù)血液濾過(guò)裝置相連，用于對(duì)終末期腎病病人進(jìn)行替代治療。
二、輔助腎小管裝置應(yīng)用方法此項(xiàng)發(fā)明提供了一種對(duì)終末期腎病病人進(jìn)行替代治療的方法。
一個(gè)較好的具體實(shí)例是，替代終末期腎病腎臟的功能，方法如下(a)對(duì)終末期腎病病人進(jìn)行持續(xù)血液濾過(guò)；然后(b)病人血液濾過(guò)液連于輔助腎小管裝置，進(jìn)行腎臟功能替代治療。
實(shí)施例1例如，輔助腎小管裝置這樣準(zhǔn)備(a)分離培養(yǎng)人或豬等供體的功能性腎小管細(xì)胞；(b)將(a)中功能性腎小管細(xì)胞利用組織工程技術(shù)復(fù)合到支架材料上；(c)以(b)中復(fù)合體與持續(xù)血液濾過(guò)裝置相連，用于對(duì)終末期腎病病人進(jìn)行替代治療。
實(shí)施例2
一個(gè)較好的具體實(shí)例是，替代終末期腎病腎臟的功能，方法如下(a)對(duì)終末期腎病病人進(jìn)行持續(xù)血液濾過(guò)；然后(b)病人血液濾過(guò)液連于輔助腎小管裝置，進(jìn)行腎臟功能替代治療。
權(quán)利要求
1.一種輔助腎小管裝置，用于終末期腎病治療。其特征是具有如下性質(zhì)(1)具有功能性腎小管細(xì)胞；(2)具有支持腎小管細(xì)胞的支架；(3)與人體相連，部分替代腎功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助腎小管裝置，其特征是具有功能性腎小管細(xì)胞。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輔助腎小管裝置，其特征是功能性腎小管細(xì)胞可以是哺乳動(dòng)物的腎小管細(xì)胞。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的輔助腎小管裝置，其特征是功能性腎小管細(xì)胞可以是人的或豬的腎小管細(xì)胞。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助腎小管裝置，其特征是具有支持腎小管細(xì)胞的支架。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助腎小管裝置，其特征是與人體相連，部分替代腎功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助腎小管裝置，其特征是支持腎小管細(xì)胞的支架可以是生物材料或合成材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助腎小管裝置，其特征是與人體相連，通過(guò)與引出的體液作用，作用后的部分體液回輸人體，進(jìn)行腎功能替代。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助腎小管裝置，其特征是用于受腎病折磨的病人。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輔助腎小管裝置，其特征是用于終末期腎病病人。
全文摘要
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是涉及一種輔助腎小管裝置，用于終末期腎病治療。其特征是具有如下性質(zhì)(1)具有功能性腎小管細(xì)胞；(2)具有支持腎小管細(xì)胞的支架；(3)與人體相連，部分替代腎功能。這種裝置可以用于腎功能替代治療。
文檔編號(hào)A61K48/00GK1602816SQ20041009070
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月9日
發(fā)明者嚴(yán)泉?jiǎng)? 陳香美 申請(qǐng)人:嚴(yán)泉?jiǎng)? 陳香美