[发明专利]用于细胞植入物的气体处理的系统

说明书

本发明的发明名称是用于细胞植入物的气体处理的系统。系统增强了用于人类医学或兽医学的细胞植入物——尤其是具有高细胞密度的那些细胞植入物——的活力和功能。系统利用微型电化学气体发生器子系统，其向可植入免疫隔离的细胞容载子系统内的细胞连续供给氧和/或氢，以在最小化总体植入物尺寸的同时促进高细胞密度下的细胞活力和功能。细胞容载子系统配备有允许通过可植入细胞容载子系统内的多孔管材或仅气体可渗透的内部气体室递送气体的部件。此外，气体发生器子系统包括在植入时允许进入水用于电解的组件，从而促进气体发生器子系统的长期可植入性。系统的应用是用于治疗1型糖尿病(T1D)的胰岛(或胰岛类似物)植入物，其将被认为是生物人工胰腺。

本申请是分案申请，原申请的申请日为2014年9月24日、申请号为201480063300.2、发明名称为“用于细胞植入物的气体处理的系统”。

背景技术

本发明一般涉及植入物装置，并且更具体地涉及用于细胞植入物的气体处理的系统。

植入物装置对于在疾病、病症和/或状况的治疗中引入治疗剂是有用的。细胞和/或组织被封装于植入物装置内，所述植入物装置允许在限制免疫学响应的同时传播治疗剂。细胞植入物中气体和营养物的递送控制对于封装细胞的生存力和功能是重要的。已研发了各种装置和方法来控制治疗剂的递送。这些装置和技术典型地依赖于具有低细胞密度的大波形因数(large form factor)，用于通过扩散供给气体和营养物。

发明概述

本发明的目的是提供用于细胞植入物的气体处理的新型系统。

根据本发明的一个方面，提供了用于细胞植入物的气体处理的系统，系统包括(a)气体发生子系统，气体发生子系统包括(i)电化学装置，电化学装置被配置以输出第一气体，和(ii)半透性膜外壳，半透性膜外壳基本上完全封装电化学装置，半透性膜外壳被构造以允许电化学装置所需要的反应物从其中通过；和(b)细胞容载子系统，细胞容载子系统包括被配置以接收细胞的第一室，第一室接收由电化学装置输出的第一气体。

在发明另一个更详细特征中，电化学装置可包括电解池。

在发明另一个更详细特征中，电解池可包括水电解池。

在发明另一个更详细特征中，水电解池可包括容纳一定量水的储存器。

在发明另一个更详细特征中，第一气体可包括气态氧。

在发明另一个更详细特征中，第一气体可包括气态氢。

在发明另一个更详细特征中，电化学装置可被进一步配置以输出第二气体。

在发明另一个更详细特征中，第一室可接受由电化学装置输出的第二气体。

在发明另一个更详细特征中，第一气体可包括气态氧并且第二气体可包括气态氢。

在发明另一个更详细特征中，半透性膜外壳可被进一步构造以允许患者的微脉管系统(microvasculature)渗透到其中。

在发明另一个更详细特征中，半透性膜外壳可由单层组成。

在发明另一个更详细特征中，半透性膜外壳可具有不大于约0.5μm的孔径。

在发明另一个更详细特征中，半透性膜外壳可具有约30μm到约50μm的厚度。

在发明另一个更详细特征中，半透性膜外壳可包括多个层。

在发明另一个更详细特征中，半透性膜外壳可包括内层和外层，内层可具有不大于约0.5μm的孔径，而外层可具有适于微脉管系统渗透到其中的孔径。

在发明另一个更详细特征中，半透性膜外壳可包括顶部和底部，并且顶部和底部可结合在一起以限定电化学装置被布置在其中的空间。