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菜单ISSN: 2319 - 9865
ISSN: 2319 - 9865
Joginapally B。R工程学院,印度
收到:07/01/2015;修改后:25/01/2015;接受:02/02/2015
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肝脏是一个重要的器官为生存;如果不能正常肝脏被替换为人工肝或生物人工肝),人工肝非生物组件和难以去除毒素。生物人工肝脏含有肝细胞生物反应器提供生物转化和肝脏合成功能。
生物人工肝、人造肝脏,移植,器官,肝衰竭
肝脏是一个重要的器官奖励在脊椎动物和其他动物。肝脏是必要的为生存而生存;在礼物没有替代肝脏的缺失经营长期然而生物合成肝可用于短期。肝脏是红棕色的外观与4叶的独一无二的尺寸和形状。人类的肝脏的负担是1。四十四个1。六十六公斤,是光滑的,红棕色,三角形的器官。这是礼物对更高的象限内的胃腔和休息在隔膜。肝脏位于正确的腹部和覆盖的胆囊。镰状韧带是明显的肝脏在前面。这将危言耸听的划分为左舷侧解剖叶,和适当的解剖叶。 If the liver is flipped over, to appear at it from at the back of, there are two further lobes between the proper and left. These are the caudate lobe and the quadrate lobe. Every of the lobes are made from lobules; a vein goes from the centre, which then joins to the hepatic vein to hold blood out from the liver. On the skin of the lobules, there are ducts, veins and arteries that raise fluids to and from them. Each lobule is made from hundreds of thousands of hepatic cells which are the basic metabolic cells. It is hooked up to 2 colossal blood vessels, one called the hepatic artery and one referred to as the portal vein. The hepatic artery incorporates blood from the aorta, whereas the portal vein carries blood containing digested nutrients from the complete gastrointestinal tract and likewise from the spleen and pancreas. The bile produced within the liver is accumulated in bile canaliculi, which merge to type bile ducts. The cystic duct from the gallbladder joins with the normal hepatic duct to type the fashioned bile duct. Doing away with and excreting body wastes and hormones as good as drugs and other foreign materials these resources have entered the blood deliver both by means of construction by using metabolism within the physique or from the external within the type of medicines or different international compounds. Enzymes in the liver alter some toxins so they may be able to be extra conveniently excreted in urine. Synthesizing plasma proteins, including these quintessential for blood clotting lots of the 12 clotting motives are plasma proteins produced through the liver. If the liver is broken or diseased, it might take longer for the physique to type clots. Different plasma proteins produced through the liver comprise albumin which binds many water-insoluble elements and contributes to osmotic pressure, fibrogen which is key to the clotting process, and particular globulins which transport supplies comparable to ldl cholesterol and iron. Producing immune explanations and taking away micro-organism, serving to the body fight illness. The phagocytes in the liver produce acute-section proteins based on microbes. These proteins are related to the irritation procedure, tissue restore, and immune phone hobbies. Producing bile to aid in digestion Bile salts support in fat digestion and absorption. Bile is continually secreted by using the liver and saved in the gallbladder until a meal, when bile enters the beginning of the small intestine. Bile creation tiers from 250 mL to 1 L per day relying of quantity of food eaten. Excretion of bilirubin Bilirubin is among the few waste merchandise excreted in bile. Macrophages in the liver remove worn out crimson blood cells from the blood. Bilirubin then results from the breakdown of the hemoglobin within the purple blood cells and is excreted into bile by way of hepatocytes. Jaundice results when bilirubin cannot be eliminated from the blood swiftly sufficient due to gallstones, liver ailment, or the immoderate breakdown of crimson blood cells. Storing certain vitamins, minerals, and sugars the liver stores ample glucose in the type of glycogen to furnish a few day's valued at of vigour. The liver also shops fat, iron, copper, and many nutrition together with nutrition A, D, okay, and B12. Processing nutrients absorbed from digestive tract the liver converts’ glucose into glycogen, its storage type. This glycogen can then be modified back into glucose if the body needs energy. The fatty acids produced with the aid of the digestion of lipids are used to synthesize ldl cholesterol and different materials. The liver also has the ability to convert designated amino acids into others. Regardless of the wide kind of services carried out by the liver, there is little or no specialization among hepatocytes (liver cells).
除了巨噬细胞称为枯氏细胞在肝内,肝细胞似乎都能够执行职责的宽相等的风格。可能最肝脏最令人兴奋的优势是自恢复和破碎的组织的再生。清除体内的毒素,肝脏是破碎的有害物质通过宣传,展示这种能力是主要的原因。另外提供了希望,如果一个失败的肝脏也可以支持一个准确的时间,会再生,使病人生存和恢复传统的生活。
肝衰竭的有几个原因。肝衰竭的最常见的原因是:
酗酒是最惯常的原理的肝脏疾病在北美国。立即酒精是有毒的肝细胞和肝刺激动机,称为酒精性肝炎。权力滥用酒精、脂肪积累(脂肪变性)发生在肝细胞细胞造成故障。
肝细胞可能会暂时发炎或完全被暴露在药物或药物。一些医用药物或药物需要过量的意图肝脏损害而其他人可能意图中的损害即使采取适当的处方剂量。采取额外的对乙酰氨基酚(泰诺、扑热息痛)可以原因肝衰竭,是永恒的。是警告标签的动机存在许多非处方药,将对乙酰氨基酚和为什么处方narcotic-acetaminophen组合药物(例如,维柯丁,Lortab泄洪道,泰诺# 3)胶囊的数量限制在一天。
许多蘑菇是有毒的肝脏和吃不明蘑菇聚集在树林里也可以是致命的。
营养不良是通常在酗酒者因为酒精取代蛋白质,营养、输运来,含矿物质的食物的食物疗法,和权力饮酒结果消化不良和吸收不良的最重要的营养物质。此外,酒精对肝脏和小肠直接毒性作用,导致肠道内的结构性变化和进步的脂肪肝,酒精性肝炎,肝硬化。肝损伤是之前通过一个适应阶段,其特征是加速代谢的药物(乙醇)一起,和高血压,二级肥大和多动症的温柔的内质网。
酒精会导致各种各样的疾病在肝脏。在西方世界,酒精是肝病的主要潜在的意图。的三个基本条件,可能会影响肝功能衰竭由于滥用酒精性脂肪肝,脂肪肝,肝细胞内脂质积聚的,伴随着感染。这两个因素会导致肝纤维化、肝硬化。另外酗酒可能直接导致肝硬化;反复宣传的肝细胞毒素可以直接导致肝纤维化、肝硬化,最通常的小结节型肝硬化。酒精性肝炎,酒精立即导致肝细胞损害和肿胀,伴有坏死。另外有渗透的帮助下淋巴细胞,通常导致更多的电话生命损失、肝纤维化、肝硬化。
在早期的一些基本方法
血液透析是一种净化治疗肝功能衰竭和肝肾综合征患者的承诺。它就像血液透析和集中在相同的想法。的必要限制科学在肝衰竭综合征是毒素的积累不再通过肝脏失败的方式。集中在这一假说,亲脂性的消除,让人想起胆红素albumin-sure资源,胆汁酸,代谢物的芳香氨基酸,碳链脂肪酸和细胞因子,应该是必要的科学方向肝衰竭的患者。这导致人工过滤和吸附设备的发展。
在医学、血液滤过、血液过滤,是类似于血液透析的肾脏替代治疗几乎完全用于重症监护设置。这可能是一个渐进稳定的补救,类之间的最后12到24小时,每天在大多数情况下进行。血液滤过过程中,病人的血液给通过油管的集合(过滤电路)通过半渗透膜的笔记本电脑(过滤器)的商品和水是消除浪费。替代液体和血液回病人。
等离子体替代(PE)一般在混合物进行血液透析(HD)或过。然而,大多数方法开发了肾功能衰竭的治疗,所以很多问题可能出现在药物的肝衰竭(低频)。
肝移植是当肝脏没有有效服务(肝衰竭)。肝移植通常需要六个小时到12小时。整个手术,外科医生将废除你的肝脏和可以交换供肝。由于移植手术是一个主要的过程,外科医生将必须在你的身体情况几管。这些管子是必须帮助你的身体执行特殊功能的操作,之后几天。
两个肝脏移植手术后最常见的并发症是排斥和感染。
免疫方法可以破坏外国势力入侵你的体格。然而,免疫系统不能区分你的肝脏移植和不受欢迎的入侵者,与病毒和微生物。因此,你的免疫方法可以尝试,袭击和打破你的新的肝脏。这被称为排斥。大约70%的肝移植患者器官排斥在排放之前的一些措施。抗排斥药物有牵制免疫攻击。
理由是抗排斥药物药物,抑制你的免疫系统需要避免肝脏从被拒绝,你感染的风险升高。这个问题会随着时间的流逝。不再所有病人有感染问题,大多数感染也会有效地处理发生。
生物人工肝装置合成体外支持设备为一个男人或女人谁患有肝衰竭。落下帷幕的原理功能支持设备。它使用从动物肝细胞买的。设备包含每个有机和制造的组件,它被称为“生物人工肝”。肝脏疾病的发病率增长加上持续短缺的捐献器官移植的发展促使许多替代治疗肝衰竭的计划。关键的主要策略之一,体外生物人工肝仪器(BAL),四十多年来一直在发展加快复苏从急性肝衰竭或提供移植的桥梁。矿山设备大部分时间与膜基结合远程肝细胞生物反应器通过病人的灌注等离子体也可以。生物反应器设计意图保持电话可行性和功能不阻碍营养物质和代谢产物贸易以治疗有效。而最新试验提供了有用的经验,实施落下帷幕的帮助,结果现在不明确验证有效性。通过这个bio-artificial肝患者的血液循环,一个特定的地方合成膜区别于动物细胞。 The membrane prevents immunologic rejection of the cells, however permits the cells to detoxify the blood within the equal manner as a typical liver. Disposable units can be utilized for a sequence of temporary cures, as with kidney dialysis. Already, the bio-artificial liver has saved the lifetime of a person who used to be death of liver failure when you consider that cancer had blocked his bile duct.
生物人工肝必须执行以下功能
1。蜂窝插件必须净化和各个方面必须自然地认可。
2。细胞教育必须肯定证明不再传输任何任何一种传染性疾病。
3所示。手机必须保持可控的和充满活力的因素
4所示。人为因素必须完全不会引起排斥的,完整的织物和部分也必须证明。
5。小工具必须具备介绍治疗和监管分子,一个健康的肝脏供应,它必须另外从血液中过滤元素的最佳方式,常见的肝脏。
6。必须是immunocompatible。
7所示。血液应该灌注通过过程。
必不可少的管理相互作用的细胞和体液传播。生物技术也可以是这一领域的许多关键设备是由一个电话周围民众中空纤维的安排。纤维本身和周围的织物纤维和手机人口应该都是生物相容性。
用于肝细胞治疗必须准备好生存和/或设备内的扩散,他们必须另外保持独特的肝脏。此外,细胞自身的事业现在必须不引入有害物质进入身体。从肝组织细胞也可以远程通过消化细胞外基质和细胞体外增殖。电话补救措施可以用来诱导细胞最终不朽。
持续创新工程和材料科学发展贡献了大量的体外肝脏支持小工具(兰德)。加上新发现在电话采购和肝细胞稳定、矿山工具适合用于肝细胞正在变成一个真理。体外装置的配件是细胞因子,膜的元素,和配置。
1。原发性肝细胞
他们立即远程从肝脏细胞和精确展示功能。如果从猪分离肝细胞,蛋白质产生的原因可能与感染,免疫原性反应和障碍动物打交道,和肝细胞收获,隔离和存储过程。
2。不灭的电话跟踪
重塑人类肝细胞基因工程细胞增殖并使设备工作时间超过最重要的肝细胞。如果从人类培养,它产生人类蛋白质和细胞是手头轻松然而细胞大部分时间损失函数体内,怀疑是否完全分化肝和代谢进行维护,阻碍自发突变或文化中基因表达的变化。有些手机病毒肝母细胞癌手机菌株(肿瘤派生),造成理论的危险患者播种。
肝细胞必须固定在衬底,操作安全。用于细胞的锚定——的方式
1。包含细胞微载体:聚合物粒子。可以使用海藻酸微球。它们可以结合ECM织物增强锚地。
2。封装:它是肝细胞在聚合物基体的包络。多糖水凝胶、胶原蛋白、或不同的物质可以被利用。它有助于维持肝细胞的三维结构。
三。中空纤维:由腔的膜,为肝细胞提供锚地。他们也可以通过补充ECM织物(如胶原蛋白)。他们还盘绕,捆绑或伤口,使最高的长度和面积。
细胞粘附、生长和函数可以到处都广泛使用的膜类型:其形态、膜亲水性、nad分子量截止(MWCO)。膜领域、孔隙大小和厚度也可能影响生物相容性和黏附力。
特殊形式的膜用于落下帷幕
1。醋酸纤维素-它已经自信的成本和分子量70 - 100 kda。
2。Cuprophan——它有公正的成本和分子量的< 12 kda。
三。Hemophan——它有自信的电荷和分子量的< 10 kda。
四。聚酰胺- < 1000 kda的分子量。
5。聚丙烯- < 1000 kda的分子量和足够的手机粘连。
6。聚砜-它有可怕的电荷和分子量100 kda。
1。中空纤维。
2。平板和单层。
3所示。包括床/支架。
4所示。封装和悬架。
球的方法包括等离子体分离单元和hole-fiber生物反应器装载远程肝细胞(4至6 X 109)连接多达collagen-lined葡聚糖微载体。双腔导管曾经放在股浅静脉,血一旦消除,和等离子过去曾经利用等离子体分离系统分离和灌注的方法。在每个BAL治疗结束时,样本microcarrier-attached肝细胞用于从墨盒直接轻微的显微镜检查和评估ofcell可行性用台盼蓝排斥扫描。血浆和血液细胞重组和被。
生物人工肝在近20年来积极进展,但随着但没有有效地证实了他们的功效在大规模管理试验。试验目前正在进行的几个项目,然而有一些主要问题,混淆一个健壮的生物人工肝的发展。其中的一些在本质上是技术的同时别人与BAL治疗的实用性。其中最主要的问题是事实,BAL治疗也可能是令人难以置信的高价——每疗愈10000美元和30000美元之间。其他一些额外的技术考虑了下。一个基本障碍有待解决的是肝细胞的供给。异基因的细胞,与猪的肝细胞的功能的巴尔斯上面描述。尽管如此,暂停在欧洲禁止使用这些细胞异种移植。有另外的困难在疾病传播的细胞,在不同的猪内源性逆转录病毒(恋物癖)虽然这已经不再是一个障碍。一些工作还提示,细胞色素P450表达猪比人类细胞,肝细胞是大大具体可以限制他们的临床适用性。 Human cells may be ideal nevertheless the provision of fundamental hepatocytes is also constrained as healthy organs are customarily donated to transplant patients, leaving simplest discarded grafts as a supply. This can be an adequate supply of cells for acute liver failure patients but would prove to be logistically tricky .Immortalized human phone lines such as the C3A cells within the ELAD are one more alternative, however important services similar to drug and ammonia metabolism are lowered compared to usual cells. There's additionally a small hazard that these cells would purpose cancer should they by some means attain the patient’s blood move, hough no such incidents have but been said. A predicament associated with all these phone types is the protection of their phenotype and related perform in vitro. Human stem cells might furnish the answer one day but it is not but identified the best way to observe them in BAL while preserving their phenotype. Additionally of curiosity are small human hepatocytes, hepatic progenitor cells that have the potential to proliferate in vitro and categorical an array of liver features. One other alternative may be the transdifferentiation of pancreatic cells; this would furnish an autologous mobilephone source for use in a BAL. The alternative of cell to be used in a BAL is an most important question, but is outside the scope of this report. One side of BALs that is also no longer viewed here is the regulatory procedures that have got to be followed to ensure that the cure to be advocated. These methods differ according to the worldwide territory and corresponding regulatory agency, for example the food and Drug Administration in america or the european drug treatments company in Europe. Each and every regulatory agency has exclusive requirements and practices for making a choice on whether a clinical product is nontoxic and mighty. This evidence is commonly acquired through clinical trials, but in the case of BALs it can be complicated to organise enormous trials as they are concerned most effective with a exact liver failure mode, acute or acute-on-chronic liver. As such it can be difficult to seek out the correct sufferers and the pains become 9lengthy and costly strategies. The usage of animal or immortalized cellphone strains in the contraptions is also tricky and it's paramount that BALs are validated to be safe, with follow-up studies on handled patients to show no ill-results have resulted from BAL remedy. The use of hollow-fibre cartridges in BALs is favourable as regulatory bodies have already got experience with them by way of their use in kidney dialysis machines. Besides cell supply and regulatory matters, one other hindrance with BAL design is mass transport between the blood/plasma and liver cells. In particular, oxygen is visible as probably the most limiting metabolite in HFBR design. Oxygen is much more critical in BAL designs as hepatocytes can have an oxygen consumption expense round 10 times larger than most other phone forms. Thus most BAL designs place an oxygenator within the plasma circuit previous to the bioreactor. The mass transport of oxygen to the hepatocytes is significant to the efficacy of a BAL design and is addressed on this file. Mathematical modelling has been employed to this end, so it is priceless to outline the more than a few tactics to this trouble obvious in current literature.
下面列出的是一些信息关于肝移植和参与者在肝脏移植候补名单。这些病人都落下帷幕技术的主要市场:市场对肝脏支持估计猛犸象:七亿美元在美国和1美元。四十亿年全球。美国肝脏基础检查,肝功能衰竭是第七生命损失的主要原雷竞技苹果下载因在美国1996年(40000人死亡)。4166年肝移植已经进行了1987年和1989年之间。移植的发病率显著上升考虑:在1998年,四、七百移植进行了。15000名患者已经准备好记录,和大约1300死亡而准备一个器官。不久前,美国网络的移植器官共享状态,发生在2000年的12个月超过4900。肝脏移植包的数量在美国日益频繁,现在总数超过一百二十。截至2002年4月,17607名患者在肝脏候补名单。幸福的全国核心事实知识提供了一个相当保守的估计,但是肝脏移植扩大的费用仍然是相同的:肝移植已经大于此前十年翻了一倍,与移植候补名单以相同的方式增长。
在美国有10%的男性和3%的女性可能会因为长期酗酒的肝脏问题。在西方世界,酒精是最主要的潜在的肝脏疾病的目的。
超过四十每年从肝衰竭中6000人死亡和一百六十年,在美国000年疗养院排放的肝衰竭是主要的分析。而不是肝移植,没有新工具提出了许多几十年来在这个独特的医学领域。只是可能高,大约6500移植是在美国由于缺乏合适的器官。超过17000名患者目前准备在肝脏移植手术记录在美国. .没有一个合适的替代治疗意味着许多接受移植患者会死亡。四公司的患者承认在美国的市场总计大约350000参与者可能改进从七百,000肝脏辅助策略利用我们的过程。这些包括患者在急性肝衰竭时,那些接受切除为主要或转移性肝癌和多个器官衰竭。我们估计美国市场的美元价格为70亿美元。全球,需要的是更高的。推动特别是病毒性肝炎的发病率,肝衰竭是生命损失的主要原因在中国和东方中心。 In China and Hong Kong as many as one hundred fifty million men and women is also chronically infected. Over 1,500,000 liver failure deaths arise yearly worldwide.
1)BAL治疗被标记为最有前途的解决方案桥肝移植和肝再生。
2)它执行除了解毒代谢功能。
3)平衡系统显示效率实验急性肝功能衰竭(ALF)模型在小型和大型动物,并证明是合适的和安全的阶段研究人类与阿尔夫。
有些人可能只是问为什么生物人工肝已经逐步发展。2001年的一篇文章表明,增长缓慢,由于存在大量的变量选择在设计生物人工肝脏。一个动机限制发展在人工肝技术的评估是建立过多的选择和变量,包括使用肝细胞,选择cellphone-supply和移动产品线,生物反应器设计,过滤和木炭列合并,哪些病人如何漫长的研究。不同的障碍包括使用非人类细胞和病毒从动物传给人类的可行的传播,基本上,巨大数量的功能由使用肝脏,其中一些可能会被完全理解。目前,人体试验一直局限于体外设备过滤血液非常类似于血液透析机器。如果这项工作的进展,我们可能会看到更多的相似之处驻留衰竭和肾功能衰竭的治疗。
本生物人工肝描述它与一个植入式生物人工肝装置。近亲繁殖的工具使用,同种异体大鼠肝细胞作为供体细胞。研究人员创建了一个hole-fiber设备与这些细胞植入大鼠腹膜的研究。肝功能衰竭是沉淀通过拿走95%的肝组织300克老鼠。管理没有植入老鼠和空gadget-implantation已经使用。结果令人鼓舞:装置减少死于liver-compromised老鼠的成本。抗凝曾经不是必需的,和老鼠一直持续长适合他或她的肝脏生长。
这种方法的问题包括一些讲述了通过研究人员,和其他挑战生物人工肝纪律规则。先前被教的这种风格纤维化发展平板电脑。他们还指出,蛋白质高于孔隙测量设备无法发布的肝细胞,限制了产品的功效。一个主要障碍实施这种治疗的人是小部件的尺寸要求。设备他们创造了全纤维与肝细胞播种密度500万每米。本文提到的人类形体也可能持续大约500亿个肝细胞。这是能够暗示人类的工具必须包含1000米的空心纤维。这个空间是熟悉该领域的研究人员的植入式人工肾脏,相同的问题已经阻碍了研究。针对肝脏收到大约25 - 30%的身体的心输出量与肾脏(大约20%)相比,一个植入装置将会达到一个大胆的挑战。
