我国是肝病大国，各种肝病引起的肝功能衰竭严重危害人民生命健康。肝移植是治疗肝功能衰竭最有效的方法，但由于器官短缺等原因，仅有少数患者能及时接受肝移植，大部分患者在等待中死亡。如何应用暂时的支持手段维持患者生命，以待肝细胞再生或等到合适供体，成为研究的热点。生物人工肝有肝脏支持和替代作用，使患者平稳过渡到肝移植成为可能，近年来受越来越多关注。 　　本课题组自1999年以来一直致力于生物人工肝的研发。2002年构建了国内第一台生物人工肝——闭合性双循环生物人工肝。临床研究表明：该生物人工肝能改善肝功能、清除血氨、降低颅内压；降低肝性脑病发生率、延长患者生存时间，近期疗效确切。但是，其长期疗效欠佳。患者生存率没有明显改善，很难度过漫长的肝移植等待时间。通过文献检索发现：国际上现有的生物人工肝同样面临长期疗效欠佳的困境。根本原因是：现有的生物反应器没能解决肝细胞大规模培养过程中细胞生长及功能维持问题。如何解决生物反应器中细胞大规模培养的难题，是目前生物人工肝领域面临的挑战。 　　本研究在前期研究基础上，构建一种新型的基于纳米材料多层平板型生物反应器，以期解决细胞大规模培养的难题。研究开发的反应器属多层平板型生物反应器，与国际上主要的四种反应器包括：中空纤维型生物反应器、平板单层生物反应器、灌注床/支架生物反应器和包被悬浮生物反应器比较，具有明显优势。首先，该反应器设计上采用多层平板式结构，体积仅480ml，而有效粘附面积达到5000cm^2，既能满足生物人工肝治疗所需细胞数量（1010），又能最大限度减少反应器体积过大给患者血液循环带来的不良影响。生物反应器的多层平板构型还能保证良好的物质交换。其次，本研究首次将纳米技术引入到生物反应器中，构建了基于纳米材料多层平板型生物反应器，已获得国家实用新型专利。在国内外尚无报道。研究中引入的乳糖酰基壳聚糖纳米纤维模拟了细胞外基质的纳米拓扑结构和生化基团，能促进和维持肝细胞的活性和功能，与国内外相关报道比较，采用此反应器大规模培养的肝细胞其功能远高于其他反应器中肝细胞功能水平。说明研发的生物反应器在肝细胞大规模培养上具有明显的优势。最后，本研究将基于纳米材料多层平板型生物反应器应用构建生物人工肝装置，获得国家实用新型专利。动物实验结果明确其对急性肝功能衰竭的治疗效果。说明此生物反应器能有效应用于生物人工肝，为生物人工肝的开发和临床应用解决了关键技术难题。 　　本研究开发的基于纳米材料多层平板型生物反应器在国内外未见类似报道。研究中发表论文33篇，其中SCI论文10篇，3篇发表在国际顶级杂志Biomaterials（IF:6.687）上；申请国家专利4项，2项已获国家实用新型专利证书；目前研究组已将该反应器成功构建生物人工肝，并正在向临床应用过渡。研究开发的基于纳米材料多层平板型生物反应器已在南京市第二医院和无锡市传染病医院推广使用，在肝病和器官移植领域展现出良好的应用前景。

　　我国是肝病大国，各种肝病引起的肝功能衰竭严重危害人民生命健康。肝移植是治疗肝功能衰竭最有效的方法，但由于器官短缺等原因，仅有少数患者能及时接受肝移植，大部分患者在等待中死亡。如何应用暂时的支持手段维持患者生命，以待肝细胞再生或等到合适供体，成为研究的热点。生物人工肝有肝脏支持和替代作用，使患者平稳过渡到肝移植成为可能，近年来受越来越多关注。 　　本课题组自1999年以来一直致力于生物人工肝的研发。2002年构建了国内第一台生物人工肝——闭合性双循环生物人工肝。临床研究表明：该生物人工肝能改善肝功能、清除血氨、降低颅内压；降低肝性脑病发生率、延长患者生存时间，近期疗效确切。但是，其长期疗效欠佳。患者生存率没有明显改善，很难度过漫长的肝移植等待时间。通过文献检索发现：国际上现有的生物人工肝同样面临长期疗效欠佳的困境。根本原因是：现有的生物反应器没能解决肝细胞大规模培养过程中细胞生长及功能维持问题。如何解决生物反应器中细胞大规模培养的难题，是目前生物人工肝领域面临的挑战。 　　本研究在前期研究基础上，构建一种新型的基于纳米材料多层平板型生物反应器，以期解决细胞大规模培养的难题。研究开发的反应器属多层平板型生物反应器，与国际上主要的四种反应器包括：中空纤维型生物反应器、平板单层生物反应器、灌注床/支架生物反应器和包被悬浮生物反应器比较，具有明显优势。首先，该反应器设计上采用多层平板式结构，体积仅480ml，而有效粘附面积达到5000cm^2，既能满足生物人工肝治疗所需细胞数量（1010），又能最大限度减少反应器体积过大给患者血液循环带来的不良影响。生物反应器的多层平板构型还能保证良好的物质交换。其次，本研究首次将纳米技术引入到生物反应器中，构建了基于纳米材料多层平板型生物反应器，已获得国家实用新型专利。在国内外尚无报道。研究中引入的乳糖酰基壳聚糖纳米纤维模拟了细胞外基质的纳米拓扑结构和生化基团，能促进和维持肝细胞的活性和功能，与国内外相关报道比较，采用此反应器大规模培养的肝细胞其功能远高于其他反应器中肝细胞功能水平。说明研发的生物反应器在肝细胞大规模培养上具有明显的优势。最后，本研究将基于纳米材料多层平板型生物反应器应用构建生物人工肝装置，获得国家实用新型专利。动物实验结果明确其对急性肝功能衰竭的治疗效果。说明此生物反应器能有效应用于生物人工肝，为生物人工肝的开发和临床应用解决了关键技术难题。 　　本研究开发的基于纳米材料多层平板型生物反应器在国内外未见类似报道。研究中发表论文33篇，其中SCI论文10篇，3篇发表在国际顶级杂志Biomaterials（IF:6.687）上；申请国家专利4项，2项已获国家实用新型专利证书；目前研究组已将该反应器成功构建生物人工肝，并正在向临床应用过渡。研究开发的基于纳米材料多层平板型生物反应器已在南京市第二医院和无锡市传染病医院推广使用，在肝病和器官移植领域展现出良好的应用前景。