一种应用于治疗的包封装置系统，例如但不限于用于调节血糖。该系统可以包括包封装置，该包封装置具有集成在所述装置内部的第一氧气传感器和设置在所述装置的外表面上的第二氧气传感器；其中，传感器允许进行针对容纳在包封装置中的细胞(例如，胰岛细胞、干细胞衍生的β细胞等)的实时监测(例如含氧量)。该系统的特征还在于外源氧气输送系统，其通过管道操作性地连接至包封装置，其中，所述外源氧气输送系统适用于向包封装置输送氧气。
Packaging system with or without external oxygen delivery and oxygen sensor
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有或无外源氧气输送的具有氧气传感器的包封装置的系统交叉引用本申请要求于2016年11月3日提交的申请号为No.62/417,005的美国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
本专利技术涉及针对细胞(例如但不限于，用于调节血糖的胰岛细胞或干细胞衍生的β细胞等细胞，或能够产生和释放益于身体的治疗剂的其他细胞或球型体)的包封装置，更具体地涉及具有氧气传感器的包封装置，其与外源氧气/气体输送系统形成一个闭环系统。政府支持本专利技术是在政府支持下完成的，其国家卫生研究院(NIH)授予的批准号为DP3DK106933，因此，政府拥有本专利技术的某些权利。
技术介绍
本专利技术的特征在于一种系统，其包括针对细胞(如胰岛细胞或干细胞衍生的β细胞等类似细胞)的包封装置和用于实时监测细胞或分析物(如含氧量、葡萄糖含量、pH值、乳酸含量、二氧化碳含量等)的传感器。包封装置可以加载有细胞也可以是空的。所述系统操作性地连接至氧气发生器或者气体输送系统(如抽气泵或化学氧气发生器等)。传感器可以是光学的、电气化学的或者两者的组合。在一些实施方式中，所述系统(如具有氧气传感器的包封装置)和氧气发生器(或空气输送系统)与传感器读取器处在一个闭环中，其中，所述传感器读取器能够根据读取自传感器的含氧量来调节输送到所述装置的氧气或其他气体。将传感器集成到装置中(如置于装置内的传感器、置于装置外的传感器、或者置于装置内的两个传感器等)有助于进行各个阶段的测量(如氧气、葡萄糖、乳酸、pH值，二氧化碳等)，所述各个阶段包括但不限于植入前和植入后的阶段。在一些实施方式中，本专利技术的所述系统(如具有例如氧气传感器等传感器的包封装置)在使用时需要输送氧气。在一些实施方式中，本专利技术的所述系统(如具有氧气传感器的包封装置)在使用时则无需输送氧气。在一些实施方式中，本专利技术的所述系统(如具有氧气传感器的包封装置)暂时性地被氧合。这里使用的术语“输送氧气”还包括输送空气等气体，以及术语“氧气发生器”还指代气体发生器。不希望将本专利技术限制于任何理论或机制，因此认为本专利技术的方法、系统(如具有氧气传感器的包封装置)、装置及其组合物有利于检测和调节包封装置附近或内部的含氧量，并且如果含氧量不在期待的范围内则会发出警报。如果移植胰岛素分泌细胞，所述系统可以通过确保胰岛素分泌细胞得到适当的氧合从而以适当的方式释放胰岛素来帮助调节血糖。以下美国专利的公开内容通过引用整体并入本文：美国专利No.5,713,888；美国专利申请公开No.2003/0087427。
技术实现思路
本专利技术的特征在于一种系统，其包括针对细胞(如胰岛细胞或干细胞衍生的β细胞等类似细胞)的包封装置和用于实时监测包封装置的细胞、分析物或如含氧量、pH值、乳酸含量等多种特征的传感器。所述系统可以操作性地连接至氧气发生器或者气体/氧气输送系统。在一些实施方式中，所述系统(如具有氧气传感器的包封装置)和氧气发生器与传感器读取器处在一个闭环中，其中，所述传感器读取器能够根据读取自传感器的含氧量来调节输送到装置的氧气。将传感器集成到装置中(如置于装置内的传感器、置于装置外的传感器、或者置于装置内的两个传感器等)有利于进行各个阶段的测量(如氧气、葡萄糖、乳酸、pH值，二氧化碳等)，其中，所述各个阶段包括但不限于植入前和植入后的阶段。本专利技术的特征在于一种系统，其包括包封装置，其中包封装置包括用于保持被血管化膜所包围的细胞的腔体，以及用于(实时)监测被包封装置所包封的细胞的特征的传感器(或者如两个、三个、四个等两个或两个以上传感器)。所述特征可以是含氧量、耗氧量、葡萄糖含量、乳酸含量、PH值、胰岛素含量等或者它们的组合。在一些实施方式中，所述传感器(们)可以设置在包封装置的外表面上、包封装置的内部、或者其他部位(如进口、出口等)、又或者这些位置的组合。例如，在一些实施方式中，所述系统包括设置在包封装置出口上的传感器以及设置在包封装置入口上的传感器。在一些实施方式中，所述系统还包括容纳包封装置的生物反应器。在中，所述传感器包括一对氧气传感器，其用于测量容纳在所述一些实施方式包封装置中的细胞的耗氧率。在一些实施方式中，所述系统还包括氧气输送系统或者气体输送系统，其操作性地连接至包封装置。所述氧气输送系统可以包括可植入的氧气发生器。所述氧气输送系统可以包括可穿戴的氧气发生器。在一些实施方式中，所述氧气输送系统(或气体输送系统)暂时性地向包封装置输送氧气/气体。在一些实施方式中，所述氧气输送系统(或气体输送系统)在需要时向包封装置输送氧气/气体。在一些实施方式中，所述传感器是氧气传感器、葡萄糖传感器、pH值传感器、乳酸传感器、二氧化碳传感器或者它们的组合。在一些实施方式中，所述传感器被配置为彼此之间互不干扰。在一些实施方式中，包封装置包括被气体通道所隔开的两个腔体。在一些实施方式中，所述氧气输送系统(或气体输送系统)流体连接至所述气体通道。在一些实施方式中，所述传感器设置在所述气体通道内。在一些实施方式中，所述系统还包括适用于读取所述传感器的读取器。在一些实施方式中，所述读取器是可植入的光学读取器。本专利技术的特征还在于一种系统，其包括包封装置。包封装置包括用于保持被血管化膜所包围的细胞的腔体，设置在包封装置的出口上的第一氧气传感器，和设置在包封装置的入口上的第二氧气传感器；以及氧气输送系统，其通过管道操作性地连接至包封装置；其中，所述氧气输送系统用于向包封装置输送氧气。在一些实施方式中，所述氧气输送系统或气体输送系统包括可植入的氧气发生器。在一些实施方式中，所述氧气输送系统包括可穿戴的氧气发生器。在一些实施方式中，所述氧气输送系统暂时性地向包封装置输送氧气。在一些实施方式中，所述氧气输送系统在需要时向包封装置输送氧气。在一些实施方式中，包封装置包括被气体通道所隔开的两个腔体。在一些实施方式中，所述氧气输送系统流体连接至所述气体通道。在一些实施方式中，所述系统还包括用于读取所述传感器的传感器读取器。在一些实施方式中，所述传感器读取器是可植入的光学读取器。在一些实施方式中，所述传感器通过所述传感器读取器操作性地连接至所述外源氧气输送系统。在一些实施方式中，所述传感器读取器物理连接至所述传感器。在一些实施方式中，所述传感器读取器没有物理连接至所述传感器。在一些实施方式中，当所述传感器读取器检测到含氧量低于阈值水平时，所述外源氧气输送系统在接收到来自所述传感器读取器的第一命令的时候启动并将氧气输送到包封装置。在一些实施方式中，所述系统操作性地连接到警报系统，从而当所述传感器读取器检测到含氧量低于阈值水平时启动警报。在一些实施方式中，当在所述传感器读取器检测到含氧量高于阈值水平的情况下接收到来自所述传感器读取器的第一命令时，所述外源氧气输送系统被停用并停止向包封装置输送氧气/气体。在一些实施方式中，所述系统操作性地连接到警报系统，从而当所述传感器读取器检测到含氧量高于阈值水平时启动警报。在一些实施方式中，所述传感器读取器是可植入的。在一些实施方式中，容纳在包封装置的细胞是胰岛细胞或干细胞衍生的β细胞。在一些实施方式中，所述系统有利于调节血糖。在一些实施方式中，所述传感器是光学传感器。在一些实施方式中，所述系统还包括检测系统，其用于检测所述光学本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种系统，包括：a.包封装置，其包括用于保持细胞的腔体，所述细胞被血管化膜包围；和b.传感器，其用于实时监测包封装置所容纳的细胞或者分析物的健康特征。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.03 US 62/417,0051.一种系统，包括：a.包封装置，其包括用于保持细胞的腔体，所述细胞被血管化膜包围；和b.传感器，其用于实时监测包封装置所容纳的细胞或者分析物的健康特征。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器包括一对氧气传感器，用于测量容纳在包封装置中的细胞的耗氧率。3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器设置在包封装置的外表面上。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器设置在包封装置内。5.根据权利要求1或2所述的系统，其包括两个或两个以上的传感器，其中一个传感器设置在包封装置的出口上，且另一个传感器设置在包封装置的入口上。6.根据权利要求1所述的系统，其还包括操作性地连接至包封装置的氧气输送系统。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述氧气输送系统包括可植入的氧气发生器。8.根据权利要求6所述的系统，其中，所述氧气输送系统包括可穿戴的氧气发生器。9.根据权利要求6-8中任一项所述的系统，其中，所述氧气输送系统暂时性地向包封装置输送氧气。10.根据权利要求6-8中任一项所述的系统，其中，所述氧气输送系统在需要时向包封装置输送氧气。11.根据权利要求1所述的系统，其包括两个传感器。12.根据权利要求1所述的系统，其包括三个传感器。13.根据权利要求1-12中任一项所述的系统，其中，所述传感器是氧气传感器、葡萄糖传感器、pH值传感器、乳酸传感器、二氧化碳传感器或者它们的组合。14.根据权利要求1，11或12所述的系统，其中，所述传感器被配置为彼此之间互不干扰。15.根据权利要求1所述的系统，其中，包封装置包括被气体通道所隔开的两个腔体。16.根据权利要求15所述的系统，其中，氧气输送系统流体连接至所述气体通道。17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述传感器设置于所述气体通道内。18.根据权利要求1-17中任一项所述的系统，其还包括适用于读取所述传感器的读取器。19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述读取器是可植入的光学读取器。20.一种系统，包括：a.包封装置，其包括：用于保持细胞的腔体，所述细胞被血管化膜包围；设置在包封装置的出口上的第一氧气传感器；以及设置在包封装置的入口上的第二氧气传感器；和b.氧气输送系统，其通过管道操作性地连接至包封装置，其中，所述氧气输送系统用于向包封装置输送氧气。21.根据权利要求20所述的系统，其中，所述氧气输送系统包括可植入的氧气发生器。22.根据权利要求20所述的系统，其中，所述氧气输送系统包括可穿戴的氧气发生器。23.根据权利要求20-22中任一项所述的系统，其中，所述氧气输送系统暂时性地向包封装置输送氧气。24.根据权利要求20-22中任一项所述的系...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里尔乔斯·K·帕帕斯，
申请(专利权)人：代表亚利桑那大学的亚利桑那董事会，
类型：发明
国别省市：美国,US
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