用于改进血糖调节的方法、系统和可植入装置制造方法及图纸

用于调节血糖的方法、系统和装置，诸如可选具有与葡萄糖传感器和胰岛素输注系统结合的胰岛素和/或胰高血糖素分泌细胞的可植入包封装置。例如，包封装置可连接至用于配给胰岛素的胰岛素输注泵。胰岛素输注泵可包括流体连接至胰岛素泵(或注射器)以及和包封装置分离的葡萄糖传感器的胰岛素袋。所述系统可包括含有胰岛素和胰高血糖素分泌细胞的附加的可植入装置。

Methods, systems and implantable devices for improving blood sugar regulation

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于改进血糖调节的方法、系统和可植入装置交叉引用本申请要求于2016年11月3日提交的美国专利申请No.62/417,060的优先权，其说明书的全部内容通过引用结合于此。
本专利技术涉及用于调节血糖的方法、系统和装置，更具体地涉及具有葡萄糖传感器、可选地具有胰岛素分泌细胞和胰岛素输注系统的可植入包封装置。政府支持本专利技术是在政府支持下完成的，国家卫生研究院(NIH)授予的批准号为DP3DK106933。政府拥有本专利技术的某些权利。
技术介绍
本专利技术涉及用于调节血糖的方法、系统和装置，诸如具有葡萄糖传感器、可选地具有胰岛素分泌细胞和胰岛素输注系统的可植入包封装置。例如，本专利技术可包括连接至用于配给胰岛素的胰岛素输注泵的包封装置(具有葡萄糖传感器)。胰岛素输注泵可包括流体连接至胰岛素泵的胰岛素袋。在一些实施方式中，葡萄糖传感器和包封装置分离。所述系统还包括含有胰岛素分泌细胞的附加可植入装置。以下美国申请的全部内容通过引用结合于此：美国专利No.5,713,888；美国专利申请No.2003/0087427。
技术实现思路
本专利技术包括用于调节血糖的方法、系统和装置。例如，本专利技术包括由设置于其中的血管化包封装置和葡萄糖传感器构成的系统。在一些实施方式中，包封装置操作性地连接至用于配给胰岛素的胰岛素输注泵。在一些实施方式中，所述系统还包括邻近包封装置设置的气道。在一些实施方式中，所述系统还包括设置在包封装置内的气道。在一些实施方式中，包封装置没有细胞。在一些实施方式中，包封装置包含细胞。在一些实施方式中，包封装置被血管化。在一些实施方式中，胰岛素输注泵包括流体连接至胰岛素泵的胰岛素袋。在一些实施方式中，所述系统还包括第二包封装置，第二包封装置包括胰岛素分泌细胞、胰高血糖素分泌细胞、或其组合。在一些实施方式中，所述细胞(如，胰高血糖素分泌细胞)有助于防止血糖过低。在一些实施方式中，葡萄糖传感器经由闭环控制器操作性地连接至胰岛素输注泵，当葡萄糖传感器检测到葡萄糖水平处于或高于葡萄糖的阈值水平，葡萄糖传感器向所述闭环控制器发送信号，于是所述闭环控制器向所述胰岛素泵发送信号以释放一定量的胰岛素。在一些实施方式中，适于根据由葡萄糖传感器测量的葡萄糖水平调整胰岛素分泌。在一些实施方式中，包封装置包括胰岛素分泌细胞、胰高血糖素分泌细胞、或其组合。在一些实施方式中，包封装置在将胰岛加载到包封装置中之前被预血管化。在一些实施方式中，葡萄糖传感器无线连接至适于传递由葡萄糖传感器检测到的葡萄糖水平的系统。在一些实施方式中，葡萄糖传感器是可替换的。本专利技术的包封装置的特征在于血管化(血管化有助于葡萄糖传感器运作)。胰高血糖素分泌细胞有助于感测血糖过低。在一些实施方式中，所述装置具有一个以上的传感器和/或多个传感器类型。具有不同的传感器类型可提供优点，如结合读数的能力，例如，一个上升、一个下降，等等。在一些实施方式中，包含葡萄糖传感器的包封装置和用于胰岛素输送的装置是彼此分离的装置并且处于不同的位置(例如，两只胳膊、或胳膊对比于腹部)。这种分离也可以对包含有胰岛素分泌和胰高血糖素分泌细胞的装置(人类胰岛既含有胰岛素分泌细胞也含有胰高血糖素分泌细胞)有帮助。在一些实施方式中，包含葡萄糖传感器的装置和包含胰岛素分泌细胞的装置隔着相当的距离。本文描述的任何特征或特征的组合都包括在本专利技术的范围内，只要通过上下文、本申请文本及本领域普通技术人员的知识可以显而易见得出该任一组合中所包含的特性不是互相矛盾的。本专利技术的其它优势和方面从下面的详细描述及权利要求来看是显而易见的。附图说明结合附图给出的以下详细描述，本专利技术的特征和优势将变得显而易见。图1A示出了保持细胞或组织的单室包封装置的示例。所述装置包括进入腔体的端口以加载所述细胞或组织。图1B示出了图1A所述装置的剖面视图。所述细胞被包封至利用网状物插入件形成的双层膜包膜内。所述装置包括血管化膜和免疫隔离膜。本专利技术不限于使用免疫隔离膜的装置：在一些实施方式中，所述装置仅包括所述血管化膜。图2A示出了具有免疫隔离膜的包封装置的细节视图。所述装置包括由气道分离开的两个腔室或腔体。图2B示出了不具有所述免疫隔离膜的包封装置的细节视图。所述装置包括由气道分离的两个腔室或腔体。图3示出了包封装置的示意图，该包封装置包括设置在其中的葡萄糖传感器。图4A示出了本专利技术的系统的示意图，该系统包括由设置于其中的第一传感器和第二传感器构成的包封装置。图4B示出了用于读取包封装置中的传感器的光学读取器。图4C示出了传感器读取器，如，电化学葡萄糖(或氧气或乳酸)传感器读取器(经由穿过皮肤的电线)，该传感器读取器是将一些电子元件完全植入的替代方案。图5A示出了本专利技术的系统的示意图，该系统包括葡萄糖传感器设置在其中的单腔室包封装置以及邻近所述装置设置的氧气输送通道(输送氧气或空气)。存在血管。图5B示出了本专利技术的系统的示意图，该系统包括双腔室包封装置，每个装置中设置有传感器。氧气输送通道(输送氧气或空气)设置在所述装置的所述两个腔室之间。存在血管。图6示出了本专利技术各个实施方式的元件的示意图。血管化装置被植入(如，被植入到腹部或其它部位)，该装置连接至胰岛素输注泵或注射器、连接至闭环控制器(可以有线或无线连接至胰岛素输注泵)、连接至葡萄糖读取器(无线或有线连接至传感器)、连接至传感器读取器，其读取植入装置内的传感器(血管化装置包含光学、电化学传感器、葡萄糖传感器和/或氧气传感器、乳酸传感器、pH传感器等中的一个或其组合)。另外，图6示出了本专利技术系统的非限制性示例，如，胰岛素调节系统。本专利技术不限于图6中示出的配置和元件。在一些实施方式中，本专利技术的所述胰岛素调节系统包括包封装置，其操作性地连接至用于配给胰岛素的胰岛素输注泵(或连接至注射器以按需注射胰岛素)。在一些实施方式中，包封装置没有细胞。在一些实施方式中，包封装置包含细胞。包封装置可被血管化；然而本专利技术不限于血管化包封装置。在一些实施方式中，连接至胰岛素输注泵或胰岛素注射器的所述血管化包封装置不包含任何传感器。在一些其它情况下，其包含氧气传感器或葡萄糖传感器、或乳酸传感器的组合或所有传感器的组合。在一些情况下，包含通过葡萄糖读取器与所述闭环控制器通信的葡萄糖传感器的装置包括多个葡萄糖传感器，该传感器包括光学以及电化学氧气传感器。在一些情况下，包含胰岛素和胰高血糖素分泌细胞的装置位于连接至胰岛素输注泵的装置附近、以及包含独立的葡萄糖传感器和其它传感器的装置附近，并且在一些情况下，这些装置每个的位置都相距甚远。在一些情况下，包含细胞或包含传感器或连接至胰岛素输注系统的多个或一个以上的装置被植入人体内并在一些情况下这些装置彼此远离。图7示出了在围绕植入装置形成血管以后(如，移植后28天)，胰岛素通过植入装置的端口被输注时，显示大鼠体内更好的胰岛素释放动力学的数据。血液中胰岛素出现的峰值在第28天向左(更快)转移(可能是由于所述装置周围更好/更多的血管)并且当通过所述装置输注胰岛素时，血液中的总胰岛素(AUC)也更好(在装置植入后的5天以及28天)。在装置植入后5天和28天时通过所述装置皮下(SQ)输注相同量的胰岛素。具体实施方式包封装置包封装置是用于保持细胞或组织的装置，但是它们也可以保持本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，其包括设置于其中的血管化包封装置和葡萄糖传感器。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.03 US 62/417,0601.一种系统，其包括设置于其中的血管化包封装置和葡萄糖传感器。2.如权利要求1所述的系统，其中包封装置操作性地连接至用于配给胰岛素的胰岛素输注泵。3.如权利要求1或2所述的系统，其还包括邻近于包封装置设置的气道。4.如权利要求1或2所述的系统，其还包括设置于包封装置内的气道。5.如权利要求1-4中任意一项所述的系统，其中包封装置没有细胞。6.如权利要求1-4中任意一项所述的系统，其中包封装置包含细胞。7.如权利要求1-6中任意一项所述的系统，其中包封装置被血管化。8.如权利要求2所述的系统，其中胰岛素输注泵包括流体连接至胰岛素泵的胰岛素袋。9.如权利要求1所述的系统，其还包括第二包封装置，第二包封装置包括胰岛素分泌细胞、胰高血糖素分泌细胞、或它们的组合。10.如权利...

【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