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CN2006型生物人工肝支持装置的研制及初步应用

向德栋  
【摘要】: 生物人工肝支持系统主要由支持装置、生物反应器及细胞材料组成。支持装置是临床治疗肝衰竭患者的必须装置。目前,我国进行人工肝治疗的支持装置及血液净化装置主要购买国外产品,且须严格配套使用,造成“买不起马,更配不起鞍”的局面。本研究针对现有生物人工肝支持装置存在的不足,从国际发展趋势和临床治疗实际需求出发,研制适宜于中国国情的生物人工肝支持装置。主要研究结果及结论如下: 1.CN2006型生物人工肝支持装置的主要操作,均在计算机平台上实现闭环控制。医师根据患者的病情,在计算机触摸屏菜单上选取相应治疗模式,根据触摸屏上的图示,进行管路连接安装,药物布置等处置,完毕后再根据计算机上菜单调整设定运行的控制系统、恒温培养箱等相关参数,无误后,确认输出驱动指令,使相关控制系统、恒温培养箱等在接到指令后进行工作,工作状态可由各种传感器连续测试并将所得参数信号反馈回计算机,计算机控制软件将所得测试参数与设定参数比较后,自动进行补偿控制或报警提示,使用者根据触摸屏上所显示的提示内容,进行修正。 2.应用可编程控制器(PLC)与人机界面的技术组合,实现机电一体化控制,能满足CN2006型生物人工肝支持装置控制系统要求,具有成熟可靠、稳定性好、安全性高、开发容易、扩展性好等诸多优点。 3.采用精密数控机床进行机械加工,然后优化工艺、电气布线、调试,研制出CN2006型生物人工肝支持装置,并获国家专利。 4.胎肝细胞种植在中空纤维生物反应器中,观察细胞在CN2006型生物人工肝支持装置中的细胞生长及氯化铵清除情况。胎肝细胞在支持装置中培养24h后,形态学观察发现细胞呈集落状生长,所测吸光度OD值为1.75,计算细胞相对活力为171.57%,氨浓度明显下降,结果表明胎肝细胞在支持装置中不仅生长良好,细胞增殖,而且细胞具有生物转化功能。提示支持装置中设计的恒温培养箱控制系统适宜细胞生长环境。 5.CN2006型生物人工肝支持装置的体外研究中,选用慢性重型肝炎患者的弃血浆替代肝衰竭动物模型,进行血浆置换、血浆吸附、透析滤过、分子吸附再循环系统(MARS)及生物人工肝处置。结果表明,经过上述模式处置后,弃血浆的生物指标明显好转,且CN2006型生物人工肝支持装置触摸屏图示清晰,各种传感器测试功能敏感、


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