一种减轻器官移植术后感染的机械灌注系统技术方案

本发明专利技术提供了一种机械灌注系统，其特征在于，所述机械灌注系统包含氧化石墨烯和抗菌肽制备的涂层，具体的，所述灌注系统包括器官灌注液存储器和器官存储装置，所述器官灌注液存储器和器官存储装置包含氧化石墨烯和抗菌肽，氧化石墨烯和抗菌肽制备成涂层涂覆于器官灌注液存储器和器官存储装置的内壁。本发明专利技术的机械灌注系统能减轻器官移植的术后感染现象，且能够为器官提供稳定的内环境，具有良好的市场前景和社会公益价值。

A mechanical perfusion system for alleviating infection after organ transplantation

The invention provides a mechanical perfusion system, which is characterized in that the mechanical perfusion system comprises a coating prepared by graphene oxide and antimicrobial peptide, in particular, the perfusion system includes an organ perfusion fluid memory and an organ storage device, the organ perfusion fluid memory and an organ storage device contain graphene oxide and antimicrobial peptide, and the graphene oxide and antimicrobial peptide are prepared into a coating. The layer is coated on the inner wall of the organ perfusion fluid memory and the organ storage device. The mechanical perfusion system of the invention can alleviate the infection after organ transplantation, provide stable internal environment for organs, and has good market prospect and social public welfare value.

【技术实现步骤摘要】
一种减轻器官移植术后感染的机械灌注系统
本专利技术属于医疗器械设计制造
，具体涉及一种可以抑制移植术后感染的机械灌注系统。
技术介绍
器官移植是目前治疗终末期器官功能衰竭的最有效手段。由于免疫抑制剂的不断发展、器官移植保存技术的提高和受、供体之间良好的配型,使移植患者的生活质量得到明显提高。随着大量新型高效免疫抑制剂的临床应用,排斥反应发生率呈逐年下降趋势。随着常温灌注系统的不断改进以及灌注液技术的不断发展，使器官在转移，运输过程中热缺血状况的到改善，从而使移植手术的并发症包括胆道并发症、血管并发症已经较少发生,然而，感染的发生率尤其是严重感染后死亡率并没有得到显著控制,感染是器官移植术后早期最常见的并发症之一,也是主要的致死原因。感染、呼吸功能衰竭、肾功能衰竭已成术后并发症和死亡的主要原因,其中感染的发生率最高,在36％-80％之间,平均每人感染0.5-2.0次。肾脏移植早期感染率高达40％-78％,一年内感染的死亡率高达20％-40％，严重感染是造成近期(术后1年)和远期肾脏移植受者带功死亡的首位原因,分别占60.6％和35％。通常，在器官移植的过程中，各种感染尤其机会致病菌感染的发生率明显增加。目前认为，导致移植患者是否发生感染有两个因素，一是患者机体的净免疫抑制状态水平，二是在移植过程，患者以及移植的供体器官在环境致病原中的暴露程度。器官在移植过程中，供体器官需要进行相应的灌注，保存和运输，供体器官在这个过程中，会与外界环境进行接触，极易感染和携带相应的病原菌，加上移植术后，为了防止排异反应的出现，会大量的使用免疫抑制药物，使患者自身的免疫功能处于较低的水平，从而极易出现严重感染。目前，如何降低器官移植术后的感染，是器官移植技术所面临的技术难题之一。目前，通过对器官移植术后感染发生病原菌分布的研究发现，术后感染发生感染病原菌以革兰阴性(G-)菌居多，常见分离菌为肺炎克雷伯菌(KlebsiellaPneumoniae，KP)、铜绿假单胞菌、大肠埃希菌、嗜麦芽窄食单胞菌，革兰阳性(G+)菌中最常见，其次为屎肠球菌。通常对于移植术后感染的治疗采用抗生素的联用使用，例如，轻中度产超广谱β-内酰胺酶肠杆菌科菌感染可结合药敏结果选用哌拉西林/他唑巴坦、头孢哌酮/舒巴坦等，疗效不佳时可改为碳青霉烯类；重症感染宜首选碳青霉烯类，经治疗临床稳定后可降阶梯为β-内酰胺类抗菌药/β-内酰胺酶抑制剂合剂。然而，随着抗生素的不断使用，感染的细菌出现了严重的耐药性，从而导致术后利用抗生素治疗的手段效果欠佳。二十世纪九十年代，生物学家在用微生物诱导天蚕蛹时发现天蚕蛹的免疫系统产生了一种多肽类物质，该多肽物质具有杀菌活性。科学家命名此多肽为天蚕素(Ceropins)，天蚕素作为世界上第一个抗菌肽正式被人们所认识。自此，生物体的天然免疫引起了广大学者的研究与关注。在短短的几十年里，人们已经从微生物、动植物、人体等发现了不同种属的天然抗菌肽。目前，经发现的天然抗菌肽的数量已经远远超过了1000种。天然抗菌肽的氨基酸残基数目一般为15-50个，并且具有加热后稳定性高，在水中溶解性较好等优点。抗菌肽广泛分布于自然界中，具有广谱抗菌性，很多抗菌肽不仅对革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌具有杀菌作用，而且对某些真菌、原生生物，甚至肿瘤细胞和病毒也具有一定的抑制作用，而且部分天然抗菌肽同时又对真核细胞毒副性较小。由于其独特的抗菌机制，不容易诱发细菌的耐药性，有望成为具有巨大发展潜力的新型抗菌药物。石墨烯是碳原子呈六元环排列而形成的单原子层厚度的二维晶体。2004年，单层石墨烯被Novoselov和Geim成功地从石墨中分离出来，自此之后，石墨烯成为科学界万众瞩目的焦点。石墨烯的光学、电学和热学性能都是非凡的，其在各个科学领域都引起了人们极大的兴趣，现今在很多方面(如：纳米电子器件、透明导电膜)已取得明显的进展[4-5]。对单层石墨烯的研究同时也引起了人们对其他碳基材料的关注，其中最引人瞩目的是氧化石墨烯(Grapheneoxide,GO)。GO是带有含氧官能团的石墨烯衍生物，是石墨在酸性条件下被氧化而得到的，基面和边缘带有羟基、环氧基和羧基。GO具有良好的水分散性，在一些有机溶剂中也可稳定分散，其基面和边缘带有的含氧官能团丰富了石墨烯的表面活性，使其易于被修饰和功能化，加之其巨大的比表面积和良好的生物相容性，GO比其他碳基材料拥有更多潜在的优势，这些富有吸引力的独特性能使GO非常适合应用于生物医学领域，成为当下最具前景的材料之一。器官在移植过程中，通常利用机械灌注仪器对其进行保存，机械灌注保存仪器的工作原理是应用可控的连续保存液来消除代谢产物，并给器官提供营养和氧分，换而言之，灌注仪内环境的模拟是离体器官成功保存的关键。因此，灌注仪内部的温度稳定性以及灌注仪内部材料的生物相容度、抗菌性对于器官存活与功能的发挥有至关重要的作用。传统灌注仪通常采用树脂作为箱体设计材料。树脂虽然具有较好的隔温效果，减少外界环境温度的影响，但是，灌注液在内部进行灌注的过程也会带来温度的变化，由于树脂的导热效率较差，导致灌注仪的温控系统对内部进行控温时，容易出现大惯性、大时滞和非线性的温度变化，从而影响器官的状态。同时，对于防止细菌感染而言，传统都是在灌注液中加入抗生素，如碳青霉烯类、替加环素、多黏菌素、磷霉素、氨基糖苷类、氟喹诺酮类、具有抗假单胞菌属的β-内酰胺类、含舒巴坦的制剂等等，但是，常用的抗生素无论是在灌注液中使用，还是在术后施用于患者，都面临着细菌抗药性的问题。因此，获得一种内部温度稳定且能够在器官灌注过程中防止细菌侵染，从而抑制移植术后感染的机械灌注系统，是目前急需解决的问题。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的器官移植手术容易出现术后感染，且感染细菌耐药性强，利用抗生素治疗效果欠佳的问题，以及在机械灌注系统工作过程中内部温度稳定性不高的问题，本专利技术的专利技术人通过利用氧化石墨烯和抗菌肽制备的涂层用于制备机械灌注系统，能够很好的解决上述问题，鉴于此，本专利技术提供了一种机械灌注系统，其特征在于，所述机械灌注系统包含氧化石墨烯和抗菌肽制备的涂层，具体的，所述灌注系统包括器官灌注液存储器和器官存储装置，所述器官灌注液存储器和器官存储装置包含氧化石墨烯和抗菌肽，优选的，氧化石墨烯和抗菌肽制备成涂层涂覆于器官灌注液存储器和器官存储装置的内壁。在一个实施方式中，所述机械灌注系统包括中央处理器组件，动力组件，器官存储组件，液体循环组件，监测组件和液体收集组件，所述液体循环组件包含器官灌注液存储器，所述器官灌注液存储器中存储有器官灌注液，所述器官灌注液可以是本领域常用的器官灌注液，例如，UW-G，HTK灌注液，Celsior灌注液等，所述灌注液中可以加入相应的活性物质，防止器官的缺血再灌注损伤，例如柚皮素-7-O-乙酸酯，优选的，所述灌注有可以是具有特定成分的灌注液，如柚皮素衍生物常温肝脏灌注液，其成分为柚皮素-7-O-乙酸酯325mg、羟基淀粉2.6g、三磷酸腺苷30g、人工血液36g、卵磷脂4g、半乳糖苷酶1.25mg，乙酰半乳糖胺酶1.25mg，胰岛素43u、复方氨基酸注射液18AA150ml、抗生素2.5g、葡萄糖28g、生理盐水200ml、10％氯化钾本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械灌注系统，其特征在于，所述机械灌注系统包括器官灌注液存储器和器官存储装置，所述器官灌注液存储器和器官存储装置包含氧化石墨烯和抗菌肽。

【技术特征摘要】
1.一种机械灌注系统，其特征在于，所述机械灌注系统包括器官灌注液存储器和器官存储装置，所述器官灌注液存储器和器官存储装置包含氧化石墨烯和抗菌肽。2.权利要求1所述的机械灌注系统，其特征在于，所述器官灌注液存储器为内外两层，内外两层间的夹层设置有温控调节装置，所述外层由保温材料制备，所述内层为导热材料制备。3.权利要求1或2所述的机械灌注系统，其特征在于，所述器官存储装置为内外两层，内外两层间的夹层设置有温控调节装置，所述外层由保温材料制备，所述内层由导热材料制备。4.权利要求2-3任意一项所述的机械灌注系统，其特征在于，导热材料为导热金属，优选为铝合金，所述导热材料表面覆盖有涂层，所述涂层包含氧化石墨烯和抗菌肽；所述保温材料优选为树脂，例如ABS树脂。5.权利要求1-4任意一项所述的用于器官保存的机械灌注系统，其特征在于，所述机械灌注系统还包括中央处理器组件，蠕动泵，器官灌注液存储器，膜氧合器，器官存储装置，液体收集装置，监控数据收集装置，温度传感器、压力传感器、流速传感器，所述中央处理器组件还包括控制组件，数据处理装置和信息传输装置；优选的，所述器官灌注液存储器和器官存储装置的内壁覆盖有涂层，所述涂层包含氧化石墨烯和抗菌肽；优选的，中央处理器组件与蠕动泵连接，蠕动泵与器官灌注液存储器连接，器官灌注液存储器通过输入导管与膜氧合器连接，膜氧合器通过输入导管和输入导管与器官存储装置连接，器官存储装置通过输出导管与灌注液过滤装置连接，灌注液过滤装置与器官灌注液存储器连接，所述监控数据收集装置、收集温度传感器、压力传感器和流速传感器和液体计量器所产生的监...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建辉，杨子江，郑俊，辛立民，
申请(专利权)人：嘉兴莱普晟医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33