一种用于存储或培养器官或组织模型的系统及其用途技术方案

本发明专利技术涉及一种用于存储或培养器官或组织模型的系统及其用途。所述系统被设计用于验证所收采的器官或组织模型的功能并允许对其进行处理。所述系统可用于培养从供体收采和/或使用其他技术，如使用3D和/或4D生物打印或静电纺丝技术制备的器官和/或组织模型，并且包括：用于所述器官或组织模型的室(2)，其配备有用于测量和调节所述室中的灌注液的温度的装置；灌注液容器(1)，其配备有用于测量和调节其中的灌注液的温度的装置；用于测量所述灌注液中的葡萄糖浓度并将葡萄糖按计量加入到所述灌注液中的装置(4)；用于测量所述灌注液的pH并按计量加入用于调节所述灌注液的pH的物质的装置(3)；用于非接触式混合所述灌注液的装置；以及用于测量和控制所述灌注液的流动参数的装置。数的装置。数的装置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种用于存储或培养器官或组织模型的系统及其用途


[0001]本专利技术涉及一种用于存储或培养具有流动系统或脉管系统的器官或组织模型的系统及其用途。该系统被设计用于，包括但不限于，验证所收采的器官或组织模型的功能，并允许对其进行处理。该系统可用于培养从供体收采的和/或使用其他技术，如使用3D和/或4D生物打印和/或静电纺丝技术制备的器官或组织模型。该系统可用于流动培养不能在患者中收采或以其他方式处理的器官。术语“器官流动系统”涉及人工制备的器官，表示具有所形成的通道的系统。术语“器官脉管系统”表示从供体收采的或者人工制备的具有内皮细胞的脉管系统。术语“存储”涉及在减少新陈代谢时或在细胞定殖之前将器官或组织模型保持在低温。术语“培养”涉及在与体内条件相对应的正常体温环境中保持定殖有细胞的器官或组织模型。术语“组织模型”表示包含悬浮在生物材料中的活细胞的三维结构，其可能另外包含脉管系统。

技术介绍

[0002]专利号US9756851B2公开了一种用于在植入前保持所收采的器官存活的组成、方法和装置。器官灌注(perfusion)装置包括用于存储器官的保存室。灌注回路设置有用于向器官供应氧合(oxygenated)液的第一管线和用于从器官排出用后液的第二管线。灌注装置还包括功能性连接到用于将器官保持在通常的正常体温的灌注电路的装置。此外，该装置包含用于控制灌注液的压力的装置、用于使至少一些所述液体氧合的氧合装置、过滤装置和用于控制至少一些所述液体流动的流动控制装置。
[0003]专利文献WO1996029865A1描述了一种器官灌注设备，其能够使用血液或其他携氧物质在接近正常的温度灌注器官。该设备允许使用对生理效率的在线测量来评估器官的活性。实施例使用计算机控制的血泵来表征灌注的生理条件。该设备包括允许补充损失的循环体积并且允许输注营养物、药物和灌注液组分的部件以帮助维持或再生器官。该设备还可以调节压力、pH和温度，自动测量尿液、胆汁、胰管分泌物或其他生理分泌物的产生速率，并确定血液或灌注液的流量、血管阻力和器官肿胀。
[0004]US2017339945A1公开了一种用于多器官灌注的设备，所述器官选自包括心脏、肝脏、肾脏和肺脏的组，所述设备包括基本单元，所述基本单元被配置为可拆卸地连接到用于器官灌注的灌注模块。该基本单元设置有：管路，其用于将灌注液源连接到器官，使得灌注液循环通过器官；第一泵和第二泵，其连接到所述管路以驱动灌注液在管路中循环；以及控制器，其被配置和连接为控制第一泵和第二泵，以控制灌注液循环通过器官。所述控制器可以根据基于器官类型选择的灌注参数来控制第一泵和第二泵，以进行器官灌注。
[0005]文献EP1879997A2公开了一种便携式器官灌注装置，其具有用于支持器官浸没在灌注液中的器官室。泵使灌注液围绕包含泵的回路、用于冷却灌注液的热交换器、用于使灌注液氧合的氧合器和用于确保向器官脉管系统恒定供应液体的装置循环。旁路通道提供液体连接，允许多余的液体绕过器官。该装置还包括氧源、传感器、电源和用于接收来自传感器的信息并向控制装置提供控制指令的控制单元。
[0006]正在寻求确保对维持正常体温条件、调节液体或控制pH进行有效控制以有效、更自动和准确地修复或培养器官和组织模型的解决方案。本专利技术的目的是提供合适的条件来培养和存储器官，所述器官从已故供体收采，如胰脏、肝脏、肾脏、肺脏、心脏、小肠、大肠、甲状腺、皮肤、大脑，或者使用其他技术来制备，例如使用3D和/或4D生物打印技术，如打印有脉管系统的组织模型。术语“仿生器官”涉及以3D和/或4D技术直接用细胞打印的组织模型以及单独的支架(脉管系统和组织模型)，它们仅在之后定殖各自的细胞。术语“3D生物打印”涉及使用增材制造技术(逐层材料施加)形成包含活细胞的三维结构。在4D生物打印中，第四维度是时间，该技术产生材料带，这些材料带被形成为后期转化为先前定义的物体(形状)。

技术实现思路

[0007]在本专利技术的第一方面，提供一种用于存储或培养器官或组织模型的系统，所述器官或组织模型优选地从供体收采，优选地选自胰脏、肝脏、肾脏、肺脏、心脏、小肠、大肠、甲状腺、皮肤、大脑，或使用其他技术制备，优选地使用3D生物打印和/或4D生物打印和/或静电纺丝技术，优选为打印有流动系统或脉管系统的器官和/或组织模型的形式，所述系统包括：
[0008]‑
用于器官或组织模型的室，所述室配备有用于在所述系统操作期间测量和调节放置在所述室中的灌注液的温度的装置，其中用于测量和调节所述灌注液的温度的所述装置优选地包括水套，
[0009]‑
灌注液容器，其配备有用于在所述系统操作期间测量和调节所述容器中的灌注液的温度的装置，优选包括加热
‑
冷却板，其中所述灌注液容器通过至少一条第一管线和至少一条第二管线与所述器官室连接，在操作期间所述灌注液能够通过所述第一管线从所述灌注液容器流到所述器官室，并且在操作期间所述灌注液能够通过所述第二管线从所述器官室流到所述灌注液容器，
[0010]‑
用于测量所述灌注液中的葡萄糖浓度并且用于将葡萄糖按计量加入到所述灌注液中的装置，
[0011]‑
用于测量所述灌注液的pH并且用于按计量加入用于调节所述灌注液的pH的物质的装置，
[0012]‑
用于非接触式混合所述灌注液的装置，
[0013]‑
用于测量和控制灌注液的流动参数的装置，所述流动参数包括以每单位时间的单位体积表示的灌注液压力和/或灌注液输出，
[0014]‑
任选地，用于测量和控制一个或多个参数的装置，所述参数选自：所述灌注液中的乳酸盐浓度、所述灌注液中的钠离子浓度、所述灌注液中的氯离子浓度、所述灌注液中的钾离子浓度、所述灌注液的氧合水平，其中所述系统被配置为在所述系统操作期间使所述灌注液在所述器官室和所述灌注液容器之间循环。
[0015]灌注液流输出表示以每单位时间的单位体积表示的灌注液流量。术语“器官室”表示适用于存储或培养器官或组织模型的室。
[0016]优选地，所述用于存储或培养器官或组织模型的系统包括系统控制装置，所述系统控制装置被配置和编程为获得至少一个参数的测量值，所述参数选自：所述器官室中的
灌注液温度、所述灌注液容器中的灌注液温度、所述灌注液中的葡萄糖浓度、所述灌注液的pH、包括以每单位时间的单位体积表示的所述灌注液的压力和/或所述灌注液的输出在内的所述灌注液的流动参数、所述灌注液中的乳酸盐浓度、所述灌注液中的钠离子浓度、所述灌注液中的氯离子浓度和所述灌注液中的钾离子浓度、氧合，其中所述系统控制装置还被配置和编程为基于从所述器官室中的灌注液温度、所述灌注液容器中的灌注液温度、所述灌注液中的葡萄糖浓度、所述灌注液的pH、包括所述灌注液的压力和/或所述灌注液的输出在内的所述灌注液的流动参数、所述灌注液中的乳酸盐浓度、所述灌注液中的钠离子浓度、所述灌注液中的氯离子浓度和所述灌注液中的钾离子浓度、氧合中选择的至少一个参数的预定标准进行自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于存储或培养器官或组织模型的系统，所述器官或组织模型优选地从供体收采，优选地选自胰脏、肝脏、肾脏、肺脏、心脏、小肠、大肠、甲状腺、皮肤、大脑，或使用其他技术制备，优选地使用3D生物打印和/或4D生物打印和/或静电纺丝技术，优选为打印有流动系统或脉管系统的器官和/或组织模型的形式，所述系统包括：
‑
用于器官或组织模型的室(2)，所述室(2)配备有用于在所述系统操作期间测量和调节放置在所述室(2)中的灌注液的温度的装置，其中用于测量和调节所述灌注液的温度的所述装置优选地包括水套，
‑
灌注液容器(1)，其配备有用于在所述系统操作期间测量和调节所述容器(1)中的灌注液的温度的装置，优选包括加热
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冷却板(11)，其中所述灌注液容器(1)通过至少一条第一管线(17)和至少一条第二管线(18)与所述器官室(2)连接，在操作期间所述灌注液能够通过所述第一管线(17)从所述灌注液容器(1)流到所述器官室(2)，并且在操作期间所述灌注液能够通过所述第二管线(18)从所述器官室(2)流到所述灌注液容器(1)，
‑
用于测量所述灌注液中的葡萄糖浓度并且用于将葡萄糖按计量加入到所述灌注液中的装置(4)，
‑
用于测量所述灌注液的pH并且用于按计量加入用于调节所述灌注液的pH的物质的装置(3)，
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用于非接触式混合所述灌注液的装置，
‑
用于测量和控制所述灌注液的流动参数的装置，所述流动参数包括以每单位时间的单位体积表示的灌注液压力和/或灌注液输出，
‑
任选地，用于测量和控制一个或多个参数的装置，所述参数选自：所述灌注液中的乳酸盐浓度、所述灌注液中的钠离子浓度、所述灌注液中的氯离子浓度、所述灌注液中的钾离子浓度、所述灌注液的氧合水平，其中所述系统被配置为在所述系统操作期间使所述灌注液在所述器官室(2)和所述灌注液容器(1)之间循环。2.根据权利要求1所述的用于存储或培养器官或组织模型的系统，其包括系统控制装置，所述系统控制装置被配置和编程为获得至少一个参数的测量值，所述参数选自：所述器官室(2)中的灌注液温度、所述灌注液容器(1)中的灌注液温度、所述灌注液中的葡萄糖浓度、所述灌注液的pH、包括以每单位时间的单位体积表示的所述灌注液的压力和/或所述灌注液的输出在内的所述灌注液的流动参数、所述灌注液中的乳酸盐浓度、所述灌注液中的钠离子浓度、所述灌注液中的氯离子浓度和所述灌注液中的钾离子浓度、所述灌注液的氧合水平，其中所述系统控制装置还被配置和编程为基于所述至少一个参数的预定标准进行自动和/或手动调节。3.根据权利要求2所述的用于存储或培养器官或组织模型的系统，其进一步包括用于测量和控制所述灌注液的氧合的装置和/或用于从所述灌注液中去除空气的装置，其中所述系统控制装置优选地被配置和编程为获得灌注液的氧合测量值并且基于预定标准自动和/或手动调节灌注液的氧合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的用于存储或培养器官或组织模型的系统，其进一步包括用于优选基于从所述系统去除的所述灌注液的重量的读数来测量所述灌注液的损失并补充所述灌注液的装置(14)，其中所述系统控制装置优选地被配置和编程为基于预定标准自动和/或手动补充所述灌...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：波尔比奥尼卡公司，
类型：发明
国别省市：