混合培养肝细胞 生物反应器
体外人工肝支持系统
二合一混合型人工肝支持系统
血液透析滤过 血浆臵换
三/四合一混合型人工肝支持系统
图3-1 混合型人工肝支持系统
（三）项目技术创新点
1．本项目参照Seglen的基本原理，以人工肝细胞为材料，采用基因重组技术获得永生化人肝细胞，并在以F15为基础，地塞米松、胰高血糖等为添加剂的肝细胞强化条件培养液中进行细胞培养。该方法具有简便、实用、可靠等特点，为肝细胞培养和物理人工肝研究的广泛开展提供了条件。
2．用基因重组型永生化人肝细胞治疗重型肝炎。研究发现，永生化人肝细胞的生物学功能非常活跃，培养时间长，其分泌上清对体外培养大鼠肝细胞有明显的刺激增殖作用，并对实验性肝衰竭鼠有良好的保护作用。其中，以肝细胞—肝非实质细胞混合培养上清效果更佳。该结果既为以往人肝细胞移植治疗重型肝炎提供了新的实验依据，也为培养肝细胞用于生物人工肝支持系统治疗肝衰竭提供了理论依据。
3．采用综合培养技术成功建立了肝细胞及肝非实质细胞混合球形聚集体、微载体及中空纤维管培养系统，尤其是混合培养系统的建立，为生物人工肝提供了理想的高密度、高活性的肝细胞培养方法，较圆满地解决了生物人工肝的关键技术。
4．以高密度、高活性培养的人肝细胞及分泌上清为材料，中空纤维管为生
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辅助循环装臵
血浆分离器 血浆灌流器
物反应器，改装血液透析仪为辅助循环装臵，共同构建了体外生物人工肝支持系统。采用化学药物性肝衰竭模型和“无肝”模型，进行了体外生物人工肝支持系统的支持实验，证实该系统具有代偿肝衰竭和“无肝”动物肝功能的作用，为系统临床应用奠定了基础。
5．用重型肝炎患者血清在体外的生物人工肝支持系统内做模拟支持治疗实验，首次发现患者血清总胆红素、蛋白质、氨基酸等指标明显改善，它为生物人工肝治疗重型肝炎肝衰竭提供有力的实验依据。
6．建立了新型“血浆臵换-血浆吸收-混合球形体培养人肝细胞型生物反应器”三合一混合生物人工肝支持系统，并研制出支持仪，使生物人工肝功能更加完善。
（四）产品性能及参数
生物肝细胞反应器物理性能：
1． 外腔容量≥90ml；
2． 中空纤维管束数量2000根±10%； 3． 中空管纤维直径Φ0.6mm～1.0mm； 中空纤维透析孔径0.2μm； 中空纤维总有效面积≥0.5m2； 中空纤维材料合成聚砜膜； 消毒方式γ射线。 生物肝细胞反应器生物性能：
1． 肝细胞成活率≥95%； 肝细胞数量≥1×109； 肝细胞存活期≥4天； 2． 反应器无急性全身毒性反应； 3． 反应器无细胞毒性； 4． 反应器无皮内刺激反应； 5． 反应器无皮肤致敏反应。 血泵性能：
1． 流量有效范围：13ml/min～170ml/min连续可调，误差±10%。 2． 转速有效范围：2r/min～25r/min连续可调，误差±10%。
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3． 泵管内径：φ7mm。 肝素泵性能：
1．推进速率：0～60ml/h连续可调； 2．行程：0～100mm。 微机监控系统性能
1． 显示血泵流量，转速，显示误差±10%。
2． 显示液面高度，分为30mm、50mm、70mm、90mm四档，显示误差
±10%。
CO2培养装臵
1． 温度：37oC，±1oC恒温自动控制； 2． CO2浓度：5%，±0.1%自动控制； 3． 保温层：水套式。 整机噪声：≤60dB 整机功率：≤850W 工作电流：<2A 电源：AC220V50HZ
整机尺寸：745×800×1510mm
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（四）项目技术先进性和成熟性 1．项目技术先进性
科学技术部西南信息中心查新中心对公司“混合生物人工肝支持系统的构建及其治疗重型肝炎肝衰竭的研究”进行了查新，其报告结论为：
（1）涉及本项目的以基因重组永生化人肝细胞为材料，并在以F15为基础，地塞米松、胰高血糖等为添加剂的肝细胞强化条件培养液中进行肝细胞培养，国内外均未见相关报道。国内只见以人肝细胞系（肝脏肿瘤细胞），国外则多以猪肝细胞等动物肝细胞为材料的BALSS的报道。
（2）涉及本项目的在BALSS中同时使用培养肝细胞上清，国内外均未见相关报道。
（3）涉及本项目的建立了肝细胞—肝非实质细胞混合球形培养系统，国内外均未见相关报道。
（4）涉及本项目的人肝细胞低温保存，复苏细胞的存活率为85%～90%，
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国内外均未见相关报道。
（5）涉及本项目的建立新型“血浆臵换—血浆吸附—混合球形培养人肝细胞型生长反应器”三合一混合物人工肝支持系统及支持仪，国内外均未见相关报道。
（6）涉及本项目的运用以人肝细胞为材料的HBLASS对重型病毒性肝炎患者进行辅助肝治疗的临床研究，国内外均未见相关报道；国内只见BALSS治疗急（暴发）性肝功能衰竭的动物实验，国外已有采用猪肝等动物肝细胞的BALSS的治疗急（暴发）性肝功能衰竭的早期临床实验研究。
2．项目技术成熟性
项目从1982年开始构思，经过十余年基础理论探索、专门实验室组建、人工肝系统初步构建等基础研究，1997年7月通过国家科委组织的“九五”攻关立项论证，同年9月项目列入国家重点科技（攻关）计划。通过近两年技术攻关，在原电子部44所配套协作下，1999年6月项目产品样机试制成功。2000年6月企业质量标准Q/CSN1—2000在重庆市技术监督局正式备案，同年6月样机通过国家药监局广州医疗器械质检中心检验合格，2001年1月完成了第三军医大学西南医院、重庆市第九人民医院、重庆医科大学第二附属医院临床应用。2月项目产品取得了国家药监局颁发的中华人民共和国医疗器械产品注册证。
2000年5月～10月项目产品在西南医院、重庆市第九人民医院进行临床验证，选取60人治疗组，57人对照组利用RGZ—2000型混合生物人工肝支持仪和内科传统方法进行对比治疗，治疗组疗效结果：显效率36.7%，有效率46.7%，总有效率83.4%以上，总有效率明显高于传统内科治疗，解毒代谢功能强，治疗效果明显，能满足临床使用条件。重庆医科大学第二附属医院临床试用结果与上述两家医院试用结果基本相同（项目临床试用报告见附件）。
近几年来产品已经实现了小批量上市，受到用户的强烈欢迎。 因此，项目实施产业化建设的技术条件基本是成熟的。
1.3.3本项目重点解决问题
（一）技术放大问题
项目产品生产制造涉及现代生物技术、精密机电、计算机控制等多领域，在从产品零星生产转变到流水线批量生产过程中，建立合理的规模化生产线，完
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善相关工序工艺及设备配套，以及外协保证程度等将是项目产业化重点要解决的问题之一。
（二）项目销售、培训网络建设问题
项目在批量生产后需要建立相应的销售网络和售后服务体系。本项目产品销售对象为各级各类医院，操作对象主要为医生。因此，医院对项目产品的接受问题及医生熟练运用产品的技能培训等是必不可少的。 （三）项目产品深度开发问题
RGZ—2000型混合生物人工肝支持仪虽在治疗重型肝炎，如肝坏死、肝衰竭等方面取得了突破性的进展，但在项目产品深度开发等方面仍存在问题，如产品性能改进、外观优化等，有待项目产业化过程中加以解决。为提高产品质量、治疗效果、提高细胞的有效成活期，特提出对细胞反应器的外壳制造、中空纤维等关键技术，进行工艺技术和设备的改造，提高使用性能、优化外观结构、提高生产效率和工艺水平，从而保证产品质量。
1.4. 4技术方案
1、细胞反应器生产工艺流程的改变
细胞反应器是人工肝项目中的关键部件，是决定产品质量的关键。而目前在国内外市场上没有符合要求的细胞反应器供应，因此将原有的工艺流程改为：
细胞株冻存 配料
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复苏 纺丝 粒料
培养液配臵 ┃ ┃ ┃ ┃------ 细胞培养 反应器进口----- 浸泡 注塑成型 ┃ ┃ ┃ ┃
装灌细胞------------------┃ 灌封--------------- ┃
┃ ┃
培养 切割 ┃ ┃
封装 检漏 ┃ ┃ 包装 包装 ┃ 入库
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