[发明专利]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

说明书

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。

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。

技术领域

本发明涉及针对细胞(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

本发明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，政府拥有本发明的某些权利。

背景技术

本发明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，本发明的所述系统(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，本发明的所述系统(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，本发明的所述系统(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。

不希望将本发明限制于任何理论或机制，因此认为本发明的方法、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。

发明内容

本发明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。