发明名称 整流性透析器,生物反应器和薄膜
摘要 本发明提出双重表皮的薄膜,可用为单向性或整流性薄膜,其可在透析中减低溶质分子的逆过滤且可在薄膜生物反应器中改良养份供给和产物收取。该薄膜为双重表层的聚合材料,较佳者为空心纤维的形式。该薄膜的两侧面都有聚合物表层,各具不同的溶质渗透性和筛分系数特性。每一侧面上的表层具有在10000倍放大率下仍不能看出的孔洞,该表层之间的微孔洞构造所含孔洞可以持留住分子量范围约5000到200000之间的溶质,且在内部与外部两表层之间呈逐增之浓度分布。使用该空心纤维薄膜束作为具有整流性质的透析工具即可形成改良的透析装置。
申请公布号 TW243417 申请公布日期 1995.03.21
申请号 TW083102262 申请日期 1994.03.16
申请人 巴克斯特国际公司 发明人 李W.亨德森;李查I.布朗;诺马J.欧森;罗宾G.波利
分类号 A61M1/18 主分类号 A61M1/18
代理机构 代理人 林镒珠 台北巿长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种生物反应器,包含着衆多在其两壁之间具有微孔洞构造的双重表层空心聚合物薄膜,该微孔洞构造具有与其内表面和外表面整体形成的聚合物表层,该微孔洞构造所含孔洞能够将分子量范围在约5000到200000之间的溶质以逐增浓度持留在其内表层与外表层之间,该薄膜所具总筛分系数,在含有由该分子量范围内的分子作为溶质之流体以一方向通过该薄膜时所得値不同于这种流体以相反方向通过时所得値,该空心纤维薄膜系以大概平行取向固定在一外罩之内,该外罩的相对两端系由包住该纤维外部的聚合物树脂所形成,该纤维的相对两端都延伸穿过该聚合物树脂,该纤维的外部与该外罩的内部即界定一供活细胞生长的生物反应容器;流体流入设置,使流体与该薄膜内部呈流体流动相通;流出设置,与该薄膜另一端呈流体流动相通以供应流体流出之用;一开口,正常时系关闭着,用以将流体导入该容器的内部或从其中取出。2.一种制备生物产物之方法,包括将活细胞装在一生物反应器内,该生物反应器包含着衆多在其两壁之间具有微孔洞构造的双重表层空心聚合物薄膜,该微孔洞构造具有与其内表面和外表面整体形成的聚合物表层,该微孔洞构造所含孔洞能够将分子量范围在约5000到200000之间的溶质以逐增浓度持留在其内表层与外表层之间,该薄膜所具总筛分系数,在含有由该分子量范围内的分子作为溶质之流体以一方向通过该薄膜时所得値不同于这种流体以相反方向通过时所得之値,该空心纤维薄膜系以大概平行取向固定在一外罩之内,该外罩的相对两端系由包住该纤维外部的聚合物树脂所形成,该纤维的相对两端都延伸穿过该聚合物树脂,该纤维的外部与该外罩的内部即界定一供活细胞生长的生物反应容器;流体流入设置,使流体与该薄膜内部呈流体流动相通;流出设置,与该薄膜另一端呈流体流动相通以供该流体流出之用;一开口,通常为关闭着,用以将流体导入该容器的内部或从其中取出;使含有该细胞所用养份的流体流经该空心纤维薄膜以让该养份输送经过该薄膜到该细胞;将输送经过该薄膜进入该流体的该细胞所产物之废弃物取出,且,于其后;从该容器取出生物产物。3.一种双重表层空心聚合物薄膜,于其两壁之间具有一孔洞构造,该孔洞构造具有与其内表面和外表面整体形成之聚合物表层,在各该表面上的表层具有以10000倍放大率仍不能看出之孔洞,在该两表层之间的孔洞构造所含孔洞能够将分子量范围在约5000到200000之间的溶质以逐增浓度持留在其内表层与外表层之间,该薄膜所具总筛分系数,在含有由该分子量范围内的分子作为溶质之流体以一方向通过该薄膜时所得値不同于这种流体以相反方向通过时所得之値。4.如申请专利范围第3项所述之薄膜,其系由空心聚 纤维所构成者。5.如申请专利范围第3项所述之薄膜,其中在该空心纤维薄膜内表面上的表层对该溶质的通过比在外表面上的表层较不具限制性。6.如申请专利范围第3项所述之薄膜,其中在该空心薄膜外表面上的表层对该溶质的通过比在内表面上的表层较不具限制性。7.如申请专利范围第3项所述之薄膜,其系由空心聚醚亚胺纤维所构成者。8.如申请专利范围第5项所述之薄膜,其具有约100到1000微米之内径。9.一种在其两壁之间具有微孔洞构造之双重表层空心聚合物薄膜,该微孔洞构造具有与其内表面和外表面整体形成之聚合物表层,各该表层具有其大小在10000倍放大率仍看不出之孔洞及能够让分子量约5000到200000的溶质分子渗移通过之构造,但其对这种渗移作用具有充分的限制性使得含有这种溶质的液体从该两表层的较疏者一侧向该两表层中较紧密者一侧流动滤经该薄膜时,促成这种分子在该微孔洞构造内之浓度增高,该薄膜的总筛分系数,在含有由该分子量范围内的分子作为溶质之流体以一方向通过该薄膜时所得値不同于这种流体以相反方向通过时所得之値。10.如申请专利范围第9项所述之薄膜,其中该薄膜系由聚 聚合物所构成者。11.如申请专利范围第10项所述之薄膜,其中,该两表层之一对分子量约10000到20000的分子之筛分系数不同于该两表层中另一表层之筛分系数。12.一种过滤流体的装置,包含着聚多以概括平行取向固定在一外罩内之双重表层空心聚合物薄膜,该双重表层空心聚合物薄膜在其两壁之间具有微孔洞构造,该微孔洞构造具有与其内表面和外表面整体形成的聚合物表层,各该表层具有以10000倍放大率仍看不出的微孔洞,该薄膜所具筛分系数,在用含有分子量约5000到200000的溶剂之流体以一方向通过薄膜时所得之値不同于相同流体以相反方向通过所得之値,第二流体流动途径,包括与该外罩内部呈流体流动相通的流入和流出通道,藉而可使透析液与该薄膜的外表面流动接触;该外罩的相对两端系由包住该纤维外部的聚合物树脂所形成,该纤维的相反两端则延伸穿过该聚合物树脂;第一流体的流入设置,该第一流体系与该薄膜的内部呈流体流动相通;流出设置,其系与该薄膜的另一端呈流体流动相通以使该第一流体流出;一流体流动途径,包含着与该外罩内部呈流体流动相通的流入与流出通道,藉而使第二流体与该薄膜的外表面呈流动接触。13.如申请专利范围第12项所述之装置,其中,该分子从该纤维外部通到内部的筛分系数大于其从内部通到外部之筛分系数。14.如申请专利范围第12项所述之装置,其中,该分子从该纤维内部通到外部的筛分系数大于其从外部通到内部之筛分系数。图1为说明将本发明薄膜制成空心纤维形式的程序之图示;图2为实施本发明所用环状压挤模头之截面图;图3为本发明过滤装置的一部份截面之侧竖观图;图4为以极大幅放大比例假想地阐明本发明过滤装置使用中发生的机制之草图;图5和图6为用电子显微镜以不同放大率摄取本发明空心纤维薄膜之横截面图;图7为本发明生物反应器装置之侧竖观图;图8-14为对本发明所述特
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