本发明属于生物技术和再生医学领域，具体涉及一种干细胞种子输送及微环境调节系统。
背景技术：
随着医学研究和科学技术的发展，越来越多的疾病类型被认识和攻克，给广大患者和家庭送去了福音。但是仍有大量疾病常规治疗手段欠佳，无法满足病患对疗效持久性、副作用小及方便美观的要求。干细胞技术，又称再生医学技术，是近年发展起来的一种现代生物技术，是继克隆技术、基因工程之后的第三大生物科学成就。干细胞有“无限”增殖、多向分化潜能，可以分化成多种功能细胞或组织器官，在医学界被称为“万用细胞”。通过对干细胞进行分离、体外培养、定向诱导、甚至基因修饰等过程，在体外繁育出全新的、正常的甚至更年轻的细胞、组织或器官，并最终通过细胞组织或器官的移植可以实现对临床疾病的治疗。尤其自体干细胞具有安全无毒，无免疫原性、来源充足、治疗范围广阔，被认为是最好的免疫治疗和基因治疗载体。干细胞移植治疗广泛应用于神经系统疾病领域（如脑瘫、脑缺血、脊髓损伤、运动神经元病、帕金森病等）、免疫系统疾病（如糖尿病、白血病、艾滋病等）以及心脏病、肌肉萎缩、皮肤损伤、眼部疾病、乳房重塑整形等。目前常用的干细胞移植的手段有经血液循环注射、经脑脊液注射和局部原位移植等。经血液循环注射包括静脉注射和动脉注射，操作简单、创伤小、易被患者接受，但是移植靶向性差，经长时间迁移导致大量移植细胞在血液循环中被消耗，干细胞存活率和定植率低，甚至无法进入病灶区域。经脑脊液注射对神经系统疾病来说，缩短了循环时间，但是脑脊液的成分不同于血液且存在血脑屏障，影响了干细胞移植的成功率。干细胞迁移能力和多向分化能力强，原位移植除了要降低对移植部位的损伤之外，还应减少移植干细胞的回漏迁移、提高干细胞种子的存活率，进行定向诱导分化。除此之外，干细胞移植治疗存在远期并发症如肿瘤的风险，如何早期识别并抑制肿瘤的发生也是干细胞治疗的必要考虑因素之一。
经查新，在干细胞移植领域，目前国内外尚无能有效解决临床问题的专利。中国专利cn201520124142.9公开了一种自体组织工程化干细胞移植手术专用注射器，包括空腔圆管、柱塞管芯以及注射针头，造型简洁、成本低廉，可以实现干细胞种子的局部注射。中国专利cn201320476307.x公布了一种视网膜下腔干细胞移植器。它由针头、套管、注射动力推进管、旋盖，所述针头、套管、注射动力推进管、旋盖、直线电机、电源、控制开关、定量储藏管、限位固定件等构成，操作简单，安全可靠，克服了两人操作不协调带来的穿破视网膜的风险。
在查阅长期静脉给药或输注营养的专利时，中国专利cn201510158575.0公开了一种单向阀免封管植入式给药装置，包括给药装置主体，导管和锁紧装置。通过使用这项发明，药物可直接进入既定部位起到靶向治疗，而且能够有效避免药物回流堵塞导管。此项发明注射座和导管均为单腔结构，功能单一。干细胞种子输送及微环境调节系统根据所需功能的多样性，结构更为复杂，结合了机械加工、医用材料改性、光学感应、生物化学等各个交叉学科，通过多腔结构和感应系统可定向定期对干细胞种子及其周边微环境进行分析并输送补充干细胞种子和生物活性因子从而实现对细胞微环境的精密调节，干细胞种子的反复种植，多种生物活性因子的程序化输注三位一体的精准干细胞移植治疗。
技术实现要素：
本发明公开一种干细胞种子输送及微环境调节系统及其制做方法，应用于干细胞靶向移植治疗，属于生物技术和再生医学领域。该发明的主体结构包括2个或者多个储液仓对应双腔或多腔导管的植入式干细胞输送和微环境调控系统。包括该系统能够持续，多次、定期监测干细胞的生长状态及细胞功能，及时调整治疗策略定期精准输送补充干细胞种子和生物活性因子，调节细胞种子周围微环境程序化促进干细胞的增殖和分化。该发明能够解决干细胞移植存活效率低，功能化水平低，易扩散迁移、多次移植创伤和感染的问题。
本发明涉及一种可定向定期输送补充干细胞种子和生物活性因子，调节细胞种子周围微环境的长期植入式双腔或多腔输送系统。该系统包括双腔或多腔注射座、带显影标记的双腔或多腔瓣膜式导管、卡扣等。所述注射座内部空腔结构以高分子材料薄膜进行隔断，空腔顶部为弧形穿刺窗，底部为防穿透的金属垫片；注射座侧面开口圆形通道用于连接所述导管，内部空腔与导管双腔或多腔结构对应相通；所述导管为双腔或多腔结构，尾端与注射座相连，头端造影堵头封闭，该导管头端距离造影堵头0.5-1cm处经医用胶水处理，可以迅速闭合血管／组织，避免干细胞／干细胞种植体回漏。导管头端各管腔侧面各有一三向瓣膜，起到防逆流的作用。瓣膜导管应具备良好的柔软性和弹性，适应皮下或肌肉植入拉扯的需要。所述输送系统第一个储液仓和管腔可以根据需要输送干细胞种子、第二个储液仓和管腔可以回抽组织液和细胞测定移植的干细胞的分化程度和细胞功能，第三个储液仓和管腔可以输送生物活性因子调节干细胞移植微环境。第四个储液仓和管腔可加入感应器系统，实现ph、压力、温度、移植物密度和体积的实时监控。仓内有电路，可以将生物信号转换后和体外的接收系统进行数据交换。
采用以上设计方案，本发明具有如下优点：
1、长期留置，可定期取样监测移植干细胞的生长和分化状态及细胞功能，及时调整治疗策略；
2、长期留置，可定期精准输送补充干细胞种子，解决干细胞移植存活效率低，多次移植创伤和感染的难题；
3、长期留置，可定期精准输送生物活性因子，调节细胞种子周围微环境程序化促进干细胞的增殖和分化。
4、长期留置，可通过感应器实现ph、压力、温度、移植物密度和体积等的实时监控。
5、长期留置，可定期取样检测肿瘤细胞标记物，避免移植物产生瘤样病变。
6、医用胶水处理导管头端可以迅速闭合血管／组织，避免干细胞／干细胞种植体回漏。
7、导管头端各腔侧面各有一三向瓣膜，起到防逆流的作用。
8、整个装置的使用可以使干细胞移植实现实时监控，实时调节，适时补充三位一体，充分做到个体化针对性治疗。
附图说明
图1为本发明皮下植入式双腔或多腔输送系统外观的结构示意图
图2为该发明主体结构注射座的内部结构示意图模式1
图3为该发明主体结构注射座的内部结构示意图模式2
图4为该发明主体结构注射座的内部结构示意图模式3
图5为该发明主体结构注射座的内部结构示意图模式4
其中：1注射座；2穿线孔；3导管锁；4卡扣；5导管；6三向瓣膜；7造影堵头；8弧形穿刺窗；9第一腔室；10第二腔室；11隔膜；12第三腔室；13第四腔室；14导管连接处
二、该发明装置的外科植入
注射基座应埋置在无破损皮肤皮下0.5~1.0cm处，应有骨结构支撑,如肋骨表面、髂骨表面,不应置于腹部(易发生注射基座内陷)或肋缘下(导致肋缘痛)。局麻后，在选定的入口处切一小口,埋置注射座，用可降解缝合线通过穿线孔把基座与组织固定。用隧道针引导导管放置于干细胞移植处，用卡扣将注射座与修剪后的导管末端相连锁死。
三、该发明装置的临床使用
本发明装置可用于干细胞种子首次移植治疗及日后的补充治疗。首次移植治疗：如目标部位为空腔结构，可通过感应器系统，测量目标部位体积，估算首次移植干细胞的数量；
通过无损伤穿刺针刺穿皮肤及弧形穿刺窗，进入第一腔室，连接一次性注射器推注适量干细胞种子混悬液。日常监测：通过感应器系统，对干细胞移植物周围ph、压力、温度、移植物生长密度和体积进行实时监控。补充治疗：通过无损伤穿刺针刺穿皮肤、弧形穿刺窗及可自愈薄膜，进入第二腔室，连接一次性注射器推注适量生理盐水并回抽组织液，组织液中包含部分细胞，可通过流式细胞仪检测干细胞移植处的细胞生长和分化状况，检测各种细胞因子的含量及肿瘤细胞标志物等。根据检测结果和临床需要制定个体化治疗策略，适时适量补充新的干细胞种子及生物活性因子，分别通过第一腔室和第三腔室完成。
以上举例说明描述了本发明的具体实施方式，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或更改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。