ES2628782T3 - Dispositivo microfluídico para la diálisis de sangre - Google Patents
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Abstract
Un dispositivo microfluídico, que comprende: (i) diez o más Primeros canales (100), teniendo cada uno de los diez o más Primeros canales (100) una altura en el intervalo de aproximadamente 50 μm a aproximadamente 500 μm, una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 μm a aproximadamente 900 μm, una proporción de la altura con respecto a la anchura en el intervalo de 1:1 a aproximadamente 1:4 y una longitud en el intervalo de aproximadamente 3 cm a aproximadamente 20 cm;· (ii) al menos un Segundo canal (101) complementario a los diez o más Primeros canales (100), en el que cada uno de los al menos un Segundo canal tiene una anchura, y la anchura de cada uno de los al menos un Segundo canal (101) abarca al menos diez de los diez o más Primeros canales (100); y (iii) una membrana de filtración permeable (102), en la que los diez o más Primeros canales (100) están en comunicación fluida con el al menos un Segundo canal (101) a través de la membrana de filtración permeable (102) que separa los diez o más Primeros canales (100) del al menos un Segundo canal (101).
Description
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DESCRIPCION
Dispositivo microflmdico para la dialisis de sangre Solicitudes relacionadas
La presente solicitud reivindica el beneficio y la prioridad de la solicitud de patente provisional de Estados Unidos numero de serie 61/256.093, presentada el 29 de octubre de 2009.
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a dispositivos microflmdicos y a procedimientos de uso de dichos dispositivos para filtrar soluciones.
Antecedentes de la invencion
La insuficiencia renal o del sistema renal, debido a lesiones, enfermedades u otros problemas de salud, puede causar diversos problemas fisiologicos. Los problemas frecuentes incluyen niveles anormales de lfquidos en el organismo, niveles anormales de calcio, fosfato y/o potasio, niveles de acido alterados y anemia. Los productos finales toxicos del metabolismo del nitrogeno (por ejemplo, urea, acido urico y creatinina) pueden acumularse en sangre y tejidos. En algunos casos, puede producirse proteinuria (perdida de protemas en la orina) y/o hematuria (perdida de sangre en la orina). A largo plazo, los problemas renales pueden tener repercusiones significativas en las enfermedades cardiovasculares y otras enfermedades.
Los pacientes que padecen insuficiencia renal o funcion renal reducida suelen depender de los procedimientos de dialisis para complementar y/o reemplazar su funcion renal. La dialisis elimina del organismo el exceso de agua, desechos y toxinas que los rinones sanos normalmente eliminanan por sf mismos. La frecuencia y el grado del tratamiento de dialisis pueden depender, por ejemplo, del grado de la disfuncion renal.
Hay dos tipos de procedimientos de dialisis usados para tratar la perdida de la funcion renal: (i) hemodialisis e (ii) dialisis peritoneal. Con la hemodialisis, el paciente esta conectado a una maquina de hemodialisis con el uso de cateteres que estan insertados en las venas y/o arterias del paciente. La sangre del paciente se pasa a traves de la maquina, donde se eliminan las toxinas, los desechos y el exceso de agua, y la sangre se devuelve al paciente. La hemodialisis se realiza habitualmente en centros de dialisis, en los que el tratamiento implica dialisis durante cuatro horas tres veces a la semana. Esto interfiere bruscamente con la calidad de vida del paciente y la capacidad de contribuir a la comunidad en general.
En la dialisis peritoneal, la membrana peritoneal del paciente se usa como filtro, y las toxinas, los desechos y el exceso de agua se drenan dentro y fuera del abdomen. La sustancia dializada (una solucion de dialisis) se introduce en la cavidad peritoneal del paciente, en la que entra en contacto con la membrana peritoneal del paciente. Las toxinas, los desechos y el exceso de agua pasan a traves de la membrana peritoneal y la sustancia dializada a traves de difusion y osmosis. La sustancia dializada usada, que contiene las toxinas, los desechos y el agua, se drena entonces del paciente. Puede ser necesario repetir las etapas anteriores varias veces.
Al igual que la hemodialisis, la dialisis peritoneal es incomoda y deja un amplio espacio de mejora en la terapia para mejorar la calidad de vida del paciente. Por ejemplo, el procedimiento a menudo requiere un importante esfuerzo manual por parte del paciente, y el paciente en general necesita someterse a multiples ciclos de tratamiento, durando cada uno de ellos aproximadamente una hora.
Por los motivos anteriores, existe la necesidad de una tecnologfa de filtracion mejorada, en particular, de una tecnologfa de filtracion de sangre que sea mas conveniente para el paciente. La presente invencion satisface estas necesidades y proporciona otras ventajas relacionadas.
El documento US2004/0265183 desvela la formacion de estructuras que tienen un par de canales microflmdicos en las que un segundo canal tiene una anchura que abarca un solo Primer canal.
El documento US2005/0202557 desvela la formacion de primeros y segundos canales en dos capas de molde, que se fabrican a traves del mismo procedimiento, de manera que los primeros y segundos canales son de una anchura similar.
El documento WO02/076529 desvela un dispositivo de procesamiento de sangre en el que una primera placa tiene una serie de primeros canales en una primera direccion para transportar la sangre, y una segunda placa tiene un numero de segundos canales para transportar un gas. Se dispone una membrana permeable al gas entre los canales de la primera y segunda placa.
El documento EP1.547.676 desvela dispositivos de microestructura de membrana porosa, en los que una membrana porosa esta dispuesta entre los correspondientes microcanales formados en las respectivas primera y segunda placa de ceramica o de vidrio y ceramica.
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El documento US2009/0211977 desvela dispositivos microflmdicos de transferencia que tienen disposiciones de primeros y segundos canales de anchuras correspondientes o similares.
Sumario
La invencion reivindicada se define por las caractensticas de las reivindicaciones independientes 1 y 10.
La invencion reivindicada proporciona dispositivos microflmdicos y procedimientos de filtracion de una solucion Kquida. La solucion lfquida puede ser para aplicaciones industriales o aplicaciones medicas. Por ejemplo, los dispositivos microflmdicos y los procedimientos se contemplan para proporcionar ventajas particulares en la dialisis de la sangre y que sean aplicables para los dispositivos moviles de mejora renal. Los dispositivos microflmdicos descritos en el presente documento contienen uno o mas Primeros canales que tienen dimensiones que estan particularmente bien adaptadas a la dialisis de la sangre. Se ha descubierto que los Primeros canales caracterizados por determinados intervalos de altura, anchura y longitud proporcionan propiedades de flujo de fluidos superiores para las aplicaciones de filtracion de la sangre. Una ventaja de las caractensticas de los Primeros canales descritos en el presente documento es que proporcionan velocidades de cizalla de fluidos que se contemplan para que sean adaptables a, por ejemplo, los globulos rojos contenidos en la sangre. Tambien se entiende que las caractensticas de los Primeros canales son importantes para optimizar la cantidad de sustancias filtradas que pasa a traves de una membrana de filtracion que separa el/los Primer/os canal/es de uno o mas Segundos canales usados para dirigir las sustancias filtradas fuera de las sangre purificada.
Por consiguiente, la invencion reivindicada proporciona un dispositivo microflmdico como el expuesto en la reivindicacion 1.
Otro aspecto de la invencion reivindicada proporciona un procedimiento de filtracion de una solucion lfquida que contiene un analito para proporcionar una solucion purificada que contiene menos analito que dicha solucion lfquida, como se expone en la reivindicacion 10.
Un aspecto adicional, que no es un aspecto reivindicado de la invencion reivindicada, proporciona un dispositivo de aumento de la funcion renal portatil, que comprende: (i) un componente de filtracion que comprende: (a) al menos un Primer canal y al menos un Segundo canal complementario a al menos un Primer canal; y (b) una membrana de filtracion que separa el al menos un Primer canal del al menos un Segundo canal; en el que el al menos un Primer canal esta configurado para proporcionar una velocidad de cizalla del fluido en el intervalo de aproximadamente 100 s-1 a aproximadamente 3.000 s-1 para la sangre a 37,0 °C; (ii) un primer conducto de acceso que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de entrada del al menos un Primer canal; (iii) un primer conducto de retorno que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de salida del al menos un Primer canal; e (iv) un segundo conducto de retorno que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de salida del al menos un Segundo canal.
Breve descripcion de las figuras
La Figura 1 representa un dispositivo microflmdico.
La Figura 2 representa un dispositivo microflmdico en el que un Segundo canal (101) esta conectado fluidamente a dos Primeros canales (100) a traves de una membrana de filtracion (102).
La Figura 3 representa una vista en seccion transversal de un dispositivo microflmdico que tiene canales ramificados.
La Figura 4 es un grafico que muestra los resultados de un modelo computacional que evalua como los cambios en la longitud, la anchura y/o la altura de los canales de un dispositivo microflmdico alteran la velocidad de cizalla calculada para el fluido que fluye a traves de dichos canales.
La Figura 5 es un grafico que muestra los resultados de un modelo computacional que evalua como los cambios en la anchura y la altura de los canales de un dispositivo microflmdico alteran el porcentaje calculado de fluido que pasa a traves de una membrana de filtracion unida a los canales.
La Figura 6 es una tabla que muestra los resultados de un modelo computacional que ilustra como los cambios en la longitud, la anchura y/o la altura de los canales de un dispositivo microflmdico alteran la velocidad de cizalla calculada para el fluido que fluye a traves de los canales, asf como el porcentaje de fluido (es decir, filtrado) que pasa a traves de una membrana unida a los canales.
Descripcion detallada de la invencion
La presente invencion proporciona dispositivos microflmdicos y procedimientos de filtracion de una solucion lfquida. Los dispositivos microflmdicos y procedimientos se contemplan para proporcionar determinadas ventajas en la dialisis sangmnea. Como se ha indicado anteriormente, los dispositivos microflmdicos descritos en el presente documento contienen uno o mas Primeros canales que tienen dimensiones que son particularmente adecuadas para la dialisis sangmnea. La combinacion particular de altura, anchura y longitud de los Primeros canales proporciona propiedades superiores de flujo de fluido para la filtracion de la sangre. Una ventaja de las caractensticas de los Primeros canales descritos en el presente documento es que proporcionan velocidades de cizalla de fluidos que se contemplan para ser adaptables a, por ejemplo, los globulos rojos contenidos en la sangre. Otra ventaja de las caractensticas del Primer canal es que permiten el paso de una cantidad optima de sustancias filtradas a traves de
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una membrana de filtracion que separa el/los Primer/os canal/es de uno o mas Segundos canales usados para dirigir las sustancias filtradas fuera de la sangre purificada.
Ciertos aspectos de los dispositivos microflmdicos se ilustran en la Figura 1, que muestra un dispositivo microflmdico ilustrativo que tiene una pluralidad de Primeros canales 100 separados de los Segundos canales 101 complementarios por una membrana de filtracion 102. La membrana de filtracion puede fijarse a las capas de soporte 103 y 104 mediante el uso de un adhesivo qmmico o por medios mecanicos. Se aplica una solucion lfquida que se vaya a filtrar a un extremo de entrada de los Primeros canales 100. A medida que la solucion lfquida pasa a traves de los Primeros canales 100, los analitos pasan a traves de la membrana de filtracion 102 al Segundo canal. Los analitos que pasan a traves de la membrana de filtracion se denominan colectivamente sustancias filtradas, y se pueden drenar por los Segundos canales.
En ciertas realizaciones, el dispositivo microflmdico puede configurarse de acuerdo con la disposicion de la Figura 2, en la que una pluralidad de Primeros canales 100 esta separada de un Segundo canal 101 complementario por una membrana de filtracion 102. En dicha realizacion, un solo Segundo canal 101 esta conectado de manera fluida a dos de los Primeros canales 100 a traves de la membrana de filtracion 102. A continuacion, se describen con mayor detalle realizaciones adicionales de dispositivos microflmdicos que contienen diversas disposiciones para el/los Primer/os canal/es y el/los Segundo/s canal/es.
Los dispositivos microflmdicos descritos en el presente documento se consideran adecuados para su uso en un dispositivo de aumento de la funcion renal (KAD). El KAD extrae las sustancias filtradas de la sangre de un paciente para aumentar la funcion renal nativa y tratar a los pacientes con disfuncion renal. El dispositivo puede ser configurado para aumentar la funcion renal nativa, incluyendo el balance tndrico (Hiper/hipovolemia), el balance de solutos ionicos, la excrecion de pequenas moleculas (nitrogeno ureico en sangre, creatinina, etc.) y la extraccion de moleculas intermedias (p2-microglobulina, etc.). El KAD puede configurarse para proporcionar un dispositivo portatil, que se puede llevar encima, que complementa o reemplaza parcialmente la dialisis o filtracion renales convencionales. Ademas, el KAD puede configurarse para administrar iones directamente al torrente sangmneo del paciente a traves de un mecanismo de liberacion de tiempo incorporado en el dispositivo.
En los siguientes apartados, se describen diversos aspectos del dispositivo microflmdico y el KAD. Las caractensticas descritas en un apartado no se limitan a ningun apartado en particular.
I. Caractensticas de los canales del dispositivo microflmdico
Los canales del dispositivo microflmdico pueden caracterizarse de acuerdo con su altura, la anchura, la longitud y la geometna de los canales. Se ha descubierto que los canales caracterizados por cierta altura, anchura y longitudes proporcionan ventajas particulares para las aplicaciones de filtracion de soluciones, tales como la dialisis sangmnea. Los dispositivos microflmdicos descritos en el presente documento contienen uno o mas Primeros canales y al menos un Segundo canal. A continuacion, se describen diversas caractensticas del Primer canal y del Segundo canal.
A. .Caractensticas del Primer canal
Los dispositivos microflmdicos del presente documento contienen uno o mas Primeros canales, en los que cada Primer canal tiene una altura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 500 pm, una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 900 pm y una longitud en el intervalo de aproximadamente 3 cm a aproximadamente 20 cm. Los Primeros canales de un dispositivo microflmdico pueden extenderse aproximadamente paralelos entre sf en el dispositivo, como se representa en la Figura 1. Como alternativa, uno o mas Primeros canales pueden formar parte de una red de canales interconectados, como se representa en la vista en seccion transversal de un dispositivo microflmdico mostrado en la Figura 3. La red de canales interconectados puede contener bifurcaciones u otras geometnas para dirigir el flujo de fluido a traves de los canales.
El/los Primer/os canal/es pueden tener secciones transversales redondas, rectangulares, triangulares u otras geometnas. En ciertas realizaciones, el/los Primer/os canal/es tienen secciones transversales que son rectangulares.
Los canales se pueden moldear en un material polimerico tal como poliestireno, policarbonato, polidimetilsiloxano, polimetilmetacrilato, copolfmero de olefina cfclica (por ejemplo, ZEONOR), polisulfona o poliuretano. Para ciertas aplicaciones, puede ser ventajoso el uso de materiales biodegradables o biocompatibles, tales como sebacato de poliglicerol, citrato de polioctanodiol, citrato de polidiol, fibroma de seda, poliesteramida y/o policaprolactona.
Dimensiones de los canales
Las dimensiones del/de los Primer/os canal/es pueden caracterizarse de acuerdo con la altura, la anchura y la longitud del/de los Primer/os canal/es. Se ha descubierto que las determinadas dimensiones de los canales, caracterizadas de acuerdo con su altura, anchura y longitud proporcionan un rendimiento superior para las soluciones de filtracion tales como la sangre. La Figura 4 muestra los resultados de una modelo computacional que
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evalua como los cambios en la longitud, la anchura y/o la altura de los canales de un dispositivo microflmdico alteran la velocidad de cizalla calculada para el fluido que fluye a traves de dichos canales. Los calculos se realizaron para modelizar las condiciones en las que la presion del fluido en el extremo de entrada de los canales es de 120 mmHg y la presion del fluido en el extremo de salida de los canales es de 105 mmHg. La Figura 5 muestra los resultados de un modelo computacional que evalua como el cambio de la anchura y de la altura de los canales en un dispositivo microflmdico altera el porcentaje calculado de fluido que pasa a traves de una membrana unida a los canales. Los calculos se realizaron para modelizar las condiciones en las que la longitud del canal es de 7 cm y la presion del fluido en el extremo de salida de los canales es de 20 mmHg. La Figura 6 proporciona resultados adicionales de un modelo computacional que ilustra como los cambios en la longitud, la anchura y/o la altura de los canales de un dispositivo microflmdico alteran la velocidad de cizalla calculada para el fluido que fluye a traves de los canales, asf como el porcentaje de fluido (es decir, las sustancias filtradas) que pasa a traves de una membrana unida a los canales.
Se han identificado las caractensticas del/de los Primer/os canal/es que se contemplan para proporcionar condiciones superiores (por ejemplo, velocidades de cizalla aceptables para la filtracion de la sangre, la cafda de presion de fluido aceptable a medida que el fluido fluye a traves de los canales y el porcentaje de analito que pasa a traves de una membrana unida a los canales) para la filtracion de la sangre. Por ejemplo, el/los Primer/os canal/es tiene/n deseablemente una altura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 500 pm. En otras ciertas realizaciones, el/los Primer/os canal/es tiene/n una altura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 400 pm, de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 300 pm, de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 150 pm, de aproximadamente 100 pm a aproximadamente 200 pm, de aproximadamente 150 pm a aproximadamente 250 pm o de aproximadamente 80 pm a aproximadamente 220 pm.
El/los Primer/os canal/es tiene/n deseablemente una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 900 pm. En otras ciertas realizaciones, el/los Primer/os canal/es tiene/n una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 150 pm, de aproximadamente 100 pm a aproximadamente 200 pm, de aproximadamente 150 pm a aproximadamente 250 pm, de aproximadamente 200 pm a aproximadamente 300 pm, de aproximadamente 250 pm a aproximadamente 350 pm, de aproximadamente 300 pm a aproximadamente 400 pm, de aproximadamente 350 pm a aproximadamente 400 pm, de aproximadamente 500 pm a aproximadamente 600 pm, de aproximadamente 100 pm a aproximadamente 500 pm, de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 2 mm, de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 1 mm o de aproximadamente 0,5 mm a aproximadamente 2 mm.
El/los Primer/os canal/es tienen deseablemente una longitud en el intervalo de aproximadamente 3 cm a aproximadamente 20 cm. En otras algunas realizaciones, el Primer/os canal/es tienen una longitud en el intervalo de aproximadamente 3 cm a aproximadamente 10 cm, de aproximadamente 3 cm a aproximadamente 5 cm, de aproximadamente 4 cm a aproximadamente 6 cm, de aproximadamente 5 cm a aproximadamente 7 cm, de aproximadamente 6 cm a aproximadamente 8 cm, de aproximadamente 6,5 cm a aproximadamente 7,5 cm, de aproximadamente 7 cm a aproximadamente 9 cm o de aproximadamente 7 cm.
Las dimensiones del/de los Primer/os canal/es tambien se pueden caracterizar de acuerdo con proporciones de altura frente a anchura y frente a longitud. En ciertas realizaciones, el Primer/os canal/es tiene/n una proporcion de altura con respecto a anchura en el intervalo de 1:1 a aproximadamente 1:4, o de aproximadamente 1: a aproximadamente 1: 2. En ciertas realizaciones, el Primer/os canal/es tiene/n una proporcion de altura con respecto a longitud en el intervalo de 1:250 a aproximadamente 1:800, o de aproximadamente 1:250 a aproximadamente 1:400. En ciertas realizaciones, el Primer/os canal/es tiene/n una proporcion de anchura con respecto a longitud en el intervalo de 1:250 a aproximadamente 1:800 o de aproximadamente 1:250 a aproximadamente 1:400.
Las dimensiones del/de los Primer/os canal/es puede/n caracterizarse tambien por una combinacion de los intervalos de altura, anchura y longitud descritos anteriormente, solos o en combinacion con las proporciones de altura frente a anchura, y frente a la longitud descrita anteriormente. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, cada Primer canal tiene una altura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 300 pm, una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 900 pm y una longitud en el intervalo de aproximadamente 3 cm a Aproximadamente 10 cm. En ciertas realizaciones, el/los primer/os canal/es tiene/n una de las dimensiones expuestas en la siguiente Tabla.
TABLA 1
- Ejemplo n.°
- Altura (pm) Anchura (pm) Longitud (cm)
- 1
- 80-120 380-420 6,5-7,5
- 2
- 80-120 380-420 6,9-7,1
- 3
- 80-120 380-420 7,0
- 4
- 80-120 300-400 6,5-7,5
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(continuacion)
- Ejemplo n.°
- Altura (pm) Anchura (pm) Longitud (cm)
- 5
- 80-120 200-300 6,5-7,5
- 6
- 80-120 100-200 6,5-7,5
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- 80-120 90-120 6,5-7,5
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- 100-200 300-400 6,5-7,5
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- 100-200 200-300 6,5-7,5
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- 100-200 100-200 6,5-7,5
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- 180-220 300-400 6,5-7,5
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- 180-220 200-300 6,5-7,5
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- 180-220 100-200 6,5-7,5
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- 180-220 100-200 6,9-7,1
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- 180-220 100-200 7,0
Como se ha indicado anteriormente, en ciertas realizaciones, uno o mas Primeros canales forman parte de una red de canales interconectados. En el contexto de dicha red, una realizacion proporciona que al menos el 90 % en volumen de los canales de la red tengan una altura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 300 pm y una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 900 pm.
Velocidad de cizalla
El/los Primer/os Canal/es se puede/n caracterizar de acuerdo con la velocidad de cizalla del fluido observada cuando una solucion se desplaza a traves del/de los Primer/os canal/es. En ciertas realizaciones, el uno o mas Primeros canales se caracterizan por tener una velocidad de cizalla del fluido en el intervalo de aproximadamente 100 s-1 a
4.000 s-1 para la sangre a 37,0 °C, un intervalo de aproximadamente 100 s-1 a aproximadamente 3.000 s-1 para sangre a 37,0 °C, un intervalo de aproximadamente 400 s-1 a aproximadamente 2.200 s-1 para la sangre a 37,0 °C, un intervalo de aproximadamente 1.000 s-1 a aproximadamente 2.200 s-1 para la sangre a 37,0 °C, un intervalo de aproximadamente 1.500 s-1 a aproximadamente 2.200 s-1 para la sangre a 37,0 °C, o un intervalo de
aproximadamente 1.900 s-1 a aproximadamente 2.200 s-1 para la sangre a 37,0 °C.
Cantidad de transporte de fluidos
El/los Primer/os canal/es se puede/n caracterizar ademas de acuerdo con la cantidad de fluido que se puede transportar a traves de una poblacion de dichos canales. Por ejemplo, en ciertas realizaciones, una poblacion de
8.000 a 9.000 Primeros canales puede transportar sangre a una velocidad de aproximadamente 1 ml/min a
aproximadamente 500 ml/min, de aproximadamente 15 ml/min a aproximadamente 150 ml/min, de
aproximadamente 50 ml/min a aproximadamente 100 ml/min, de aproximadamente 100 ml/min a aproximadamente 150 ml/min o de aproximadamente 15 ml/min a aproximadamente 50 ml/min. En otras ciertas realizaciones, el dispositivo microflmdico contiene una pluralidad de Primeros canales que, colectivamente, estan configurados para transportar fluido en una cantidad de aproximadamente 15 ml/min a aproximadamente 150 ml/min a traves de dicha pluralidad de Primeros canales.
Cantidad de transferencia de fluido a traves de la membrana de filtracion
El/los Primer/os canal/es se puede/n caracterizar ademas de acuerdo con la cantidad de fluido que pasa desde el/los Primer/os canal/es a traves de la membrana de filtracion hasta el/los Segundo/s canal/es. En ciertas realizaciones, uno o mas Primeros canales estan configurados de manera que la cantidad de fluido que pasa a traves de la membrana de filtracion que cubre al menos un Primer canal esta en el intervalo del aproximadamente 3 % v/v al aproximadamente 50 % v/v del fluido que entra en el al menos un Primer canal. En ciertas realizaciones, uno o mas Primeros canales estan configurados de manera que la cantidad de fluido que pasa a traves de la membrana de filtracion que cubre al menos un Primer canal esta en el intervalo del aproximadamente 10% v/v al aproximadamente 25 % v/v del fluido que entra en el al menos Primer canal.
B. .Caracteristicas del Segundo canal
El/los Segundo/s canal/es esta/n situado/s en el lado opuesto de la membrana de filtracion del/de los Primer/os canal/es y esta en comunicacion fluida con al menos un Primer canal a traves de la membrana de filtracion, es decir, el/los Segundo/s canal/es es/son complementario/s al uno o mas Primeros canales. El/los Segundo/s canal/es
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puede/n tener diferentes caractensticas de altura y anchura en comparacion con el/los Primer/os canal/es. En ciertas realizaciones, el/los Segundo/s canal/es es/son suficientemente ancho/s para diez o mas Primeros canales, tal como para cubrir 10 o 15 Primeros canales.
En ciertas realizaciones, al menos un Segundo canal tiene una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 900 pm y una longitud en el intervalo de aproximadamente 3 cm a aproximadamente 20 cm. En otras ciertas realizaciones, el al menos un Segundo canal tiene una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 900 pm y una longitud en el intervalo de aproximadamente 3 cm a aproximadamente 10 cm. En otras ciertas realizaciones, el al menos un Segundo canal tiene una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 otras a aproximadamente 500 otras. En ciertas realizaciones, al menos un Segundo canal tiene una longitud en el intervalo de aproximadamente 6 cm a aproximadamente 8 cm, o una longitud de aproximadamente 7 cm.
En otros ejemplos, el/los Segundo/s canal/es pueden ser una imagen especular exacta del/de los Primer/os canal/es y situarse exactamente encima o pueden adoptar otra forma adecuada (por ejemplo, un solo canal coextensivo con y situado enfrente de la red de Primeros canales a traves de la membrana).
II. Membrana de filtracion
La membrana de filtracion se puede seleccionar para conseguir la separacion de determinados analitos. La membrana de filtracion preferentemente es porosa y al menos semipermeable. Se conoce en la tecnica una variedad de membranas de filtracion, y se contempla que sean adaptables a su uso en los dispositivos microflmdicos descritos en el presente documento.
La estructura y el tamano de los poros de la membrana determinan que fluidos/solutos pasan al/a los Segundo/s canal/es y al deposito. En ciertas realizaciones, el espesor de la membrana puede variar de aproximadamente 1 pm a aproximadamente 500 pm. En ciertas realizaciones, el espesor de la membrana puede variar de aproximadamente 100 pm, de aproximadamente 100 pm a aproximadamente 200 pm, desde aproximadamente 200 pm a aproximadamente 300 pm o de aproximadamente 230 pm a aproximadamente 270 pm.
Para permitir la transferencia de masa a traves de la membrana, la membrana o al menos una parte de la misma, debe ser permeable o semipermeable (es decir, selectivamente permeable a algunos, pero no a otros iones y moleculas). La permeabilidad se puede lograr usando un material semiporoso o poroso (tal como polietersulfona), por lo que la transferencia de masa tiene lugar a traves de los poros.
Los poros de la membrana se pueden formar a traves de procedimientos tales como grabado de pistas, lixiviacion de solutos, degradacion de disolventes, grabado selectivo, moldeo o tecnicas de inversion de fase. Los tamanos de poro de la membrana pueden variar de 0 a 100 nm, y pueden escogerse para seleccionar la retencion de determinados solutos y la eliminacion de otros solutos. Ademas del lfquido o del agua que se va a eliminar de la sangre, la membrana tambien puede permitir la eliminacion de iones incluyendo potasio, sodio, cloro y magnesio, moleculas pequenas tales como urea y creatinina, y moleculas medias tales como p2-microglobulina. En general, la membrana permitira la retencion de protemas tales como albumina, fibrina y fibronectina, y de celulas sangmneas.
Los ejemplos de materiales de la membrana incluyen polietersulfona, policarbonato, poliimida, silicio, celulosa, PoliDiMetilSiloxano (PDMS), PoliMetilMetacrilato (pMmA), PoliSulfona (PS), PoliCarbonato (PC) o de un material degradable tal como PLGA, PoliCaproLactona (PCL) o Biorubber. En ciertas realizaciones, la membrana comprende una polietersulfona.
III. Conductos de fluidos y bombas
Los dispositivos microflmdicos descritos en el presente documento pueden contener opcionalmente uno o mas de: (i) un primer conducto de acceso que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de entrada de uno o mas Primeros canales; (ii) un primer conducto de retorno que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de salida de uno o mas Primeros canales; (iii) un segundo conducto de retorno que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de salida del al menos un Segundo canal; e (iv) una bomba para asegurar que un fluido que entra en el primer conducto de acceso fluye a traves de uno o mas Primeros canales y sale por el primer conducto de retorno.
Los conductos de acceso y de retorno transportan fluidos tales como la sangre del paciente hacia y desde el/los Primer/os canal/es y el/los Segundo/s canal/es. El acceso puede ser a traves de una aguja IV, canulas, fistula, cateter o un dispositivo de acceso implantado. Los puntos de acceso pueden ser puntos existentes para tratamientos previos (por ejemplo, hemodialisis) y pueden ser de naturaleza arteriovenosa o venovenosa. Los conductos pueden ser materiales de tubos medicos convencionales incluyendo polfmeros tales como caucho de silicona, poliuretano, polietileno, cloruro de polivinilo y caucho de latex. Un intervalo aproximado de tamanos del diametro interior de los conductos de acceso puede ser de 300 pm a 1 cm. Los conductos de acceso pueden estar integrados en el dispositivo microflmdico o, en cambio, pueden estar separados y tener puntos de union para conectarse al dispositivo microflmdico.
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Una bomba puede regular el caudal de sangre en el dispositivo, por ejemplo, si la presion arterial no es lo suficientemente alta para la aplicacion particular o si se considera que un acceso venoso-venoso es mas deseable. En algunos casos, una presion sangumea fisiologica de 120 mmHg puede bastar para impulsar el flujo sangumeo desde un acceso arterial a traves del dispositivo microflmdico y de vuelta al paciente. En otros casos, particularmente cuando se usa el acceso venovenoso, se usa una bomba para impulsar la sangre a traves del dispositivo microflmdico. El flujo y la presion de la bomba, junto con la porosidad de la membrana y la geometna de los canales, determinan la velocidad a la que se extraen los fluidos/solutos. El aumento de la presion de la bomba aumenta la velocidad de conveccion de los lfquidos y solutos sangumeos a traves de la membrana y hacia el deposito. Ademas, el aumento de la presion de la bomba impulsa un flujo superior a traves del dispositivo microflmdico. Aunque la presion optima de la bomba depende del flujo sangumeo y de las tasas de filtracion deseadas, las presiones de la bomba que vanan de 0 a 650 mmHg son representativas. Las caudales sangumeos a traves del dispositivo microflmdico pueden ser algo menores que el flujo sangumeo renal tfpico de 1,5 l/min, por ejemplo, en el intervalo de 0 a 500 ml/min.
Se puede hacer uso de la tecnologfa de microbomba y de microvalvula para controlar la velocidad de transferencia convectiva del agua, de las pequenas moleculas y protemas, y el suministro y la distribucion de las moleculas de lixiviacion o absorbentes. Tambien se pueden usar sensores de microflujo y otros elementos con la capacidad de controlar el flujo en un intervalo de dimensiones y arquitecturas de los canales. Se considera que el uso de microbombas, microvalvulas y sensores de microflujo es capaz de funcionar durante largos penodos en una sola carga de batena pequena.
IV. Deposito para almacenamiento de fluidos
El dispositivo microflmdico puede comprender opcionalmente un deposito para recoger las sustancias filtradas extrafdas del fluido a traves de la membrana de filtracion. En ciertas realizaciones, el deposito tiene un volumen que determina una cantidad de sustancias filtradas extrafdas del fluido a traves de la membrana de filtracion. En otras ciertas realizaciones, el deposito es una extension del al menos un Segundo canal. En otras ciertas realizaciones, el deposito se acopla fluidamente al segundo conducto de retorno.
Los depositos (por ejemplo, para agua y otros productos de desecho procedentes de la dialisis sangumea) pueden ser extrafbles de modo que se reduzca al mmimo el peso del dispositivo y la carga sobre el paciente. El volumen del deposito determina la cantidad de fluidos/solutos extrafdos, ya que la difusion y la conveccion estan gravemente limitadas una vez que el deposito esta lleno. Esencialmente, cuando el deposito de desplazamiento fijo se llena, proporciona una contrapresion para evitar la filtracion adicional de los lfquidos de la sangre, y limita el flujo convectivo a traves de la membrana. Ademas, la concentracion de solutos en el deposito aumenta con el tiempo, disminuyendo asf la velocidad de difusion de los solutos a traves de la membrana. El peso principal en la corriente de desecho se compone de agua, puesto que el 95 % del contenido en peso de la orina es agua. Dado que la produccion de orina tfpica para los adultos es de 1,5 l al dfa, si el dispositivo microflmdico elimina aproximadamente el 50 % del agua que se excreta normalmente al dfa, se pueden extraer de forma facil y segura tres paquetes de 250 ml de agua del dispositivo durante un penodo de 24 horas. A diferencia de una unidad de filtracion de agua implantable, no hay necesidad de una conexion de fluido invasiva entre el dispositivo y el sistema urinario, eliminando asf el riesgo de infeccion y otras complicaciones quirurgicas. Los depositos pueden ser dimensionados de acuerdo con factores tales como la masa del paciente, la eliminacion de lfquido requerida, el numero de cambios de deposito deseado al dfa, el consumo de lfquido por el paciente y la presion sangumea del paciente.
V. Sistema absorbente
El dispositivo microflmdico puede incluir uno o mas componentes adicionales tales como un sistema absorbente para unir selectivamente ciertos compuestos o absorber fluido para su almacenamiento en el deposito. El material absorbente puede residir dentro del deposito y simplemente absorber agua, estabilizando asf el fluido extrafdo del paciente. En otra aplicacion, el material absorbente puede unir espedficamente urea, creatinina u otros solutos, para reducir su concentracion en las sustancias filtradas y, de este modo, eliminar una mayor cantidad de los mismos de la sangre.
VI. Sistema de suministro
Otro componente que se puede incorporar al dispositivo microflmdico es un sistema de suministro, tal como un sistema degradable de lixiviacion ionica, un dispositivo basado en microbomba o un deposito poroso, para administrar sustancias (tales como iones, composiciones anticoagulantes y/o nutrientes) directamente al torrente sangumeo del paciente. El sistema de suministro puede liberar, por ejemplo, iones, a la sangre dentro del dispositivo en un formato de liberacion temporal para reponer los iones perdidos durante la filtracion o para equilibrar de otro modo la concentracion de iones en el paciente. Los iones pueden incluir sodio, magnesio, cloro y potasio. Un sistema degradable puede incluir la sustancia que se va a suministrar encerrada en una matriz degradable. A medida que el agua entra en contacto con la matriz, se degrada, liberando de este modo la sustancia de una manera dependiente del tiempo. Un sistema de microbomba puede usar la presion de la bomba para liberar una cantidad prescrita de una solucion lfquida que contenga la sustancia. Un deposito poroso, por ejemplo, permite el paso de los iones a traves de un medio poroso por difusion impulsado por una alta concentracion de iones en el deposito.
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VII. Dispositivo microflmdico que contiene celulas
El dispositivo se puede mejorar aun mas mediante la inclusion de celulas en las estructuras internas del dispositivo, revistiendo espedficamente las paredes de los canales. Por consiguiente, un aspecto de la invencion se refiere a dispositivos microflmdicos descritos en el presente documento en los que una celula se adhiere a una pared interior de al menos uno de los canales. Las celulas pueden ser celulas humanas u otras celulas de mairnfero, y pueden ser, por ejemplo, procedentes de tejido renal para incluir celulas parenquimatosas generales del rinon, celulas epiteliales, celulas endoteliales, celulas progenitoras, celulas madre o celulas epiteliales del nefron y sus estructuras (tales como el tubulo proximal y el bucle de Henle). Las celulas pueden ser aislamientos primarios de tejido, celulas de biopsia de pacientes, lmeas celulares comerciales o celulas manipuladas de diversas fuentes.
VIM. Preparacion del dispositivo microflmdico
Los dispositivos microflmdicos descritos en el presente documento se pueden preparar asegurando una membrana de filtracion entre dos dispositivos polimericos que tengan uno o mas canales en la superficie del dispositivo polimerico. Los dos dispositivos polimericos estan orientados de manera que la superficie de cada dispositivo polimerico que porta los canales este unida a la membrana de filtracion, y el/los canal/es del primer dispositivo polimerico este/n alineado/s para solaparse con el/los canal/es del segundo dispositivo polimerico, como se ilustra en la Figura 6. La membrana de filtracion (es decir, la membrana porosa identificada en la Figura 6) puede adherirse a los dispositivos polimericos usando la union por plasma, la union adhesiva, la union termica, la reticulacion, la sujecion mecanica o combinaciones de las anteriores.
El dispositivo polimerico se puede preparar usando tecnicas conocidas en la materia, tales como moldeando estructuras de canal en un polfmero usando un molde creado mediante una tecnica de microfabricacion. El molde puede ser modelado a traves de fotolitograffa o litograffa por haz de electrones, y grabado usando un ataque qmmico en humedo, un ataque qmmico con disolvente o un procedimiento de ataque qmmico en seco, tal como un ataque con iones reactivos. El molde se puede fabricar en silicio, dioxido de silicio, nitruro, vidrio, cuarzo, metal o un material fotorresistente adherido a un sustrato. El molde puede convertirse opcionalmente de una forma mas duradera a traves de la replicacion en polidimetilsiloxano, epoxi o metal. El molde se puede usar entonces para moldear las estructuras polimericas del dispositivo tales como los conductos de acceso de gran tamano o los canales de menor tamano para el flujo de sangre o de sustancias filtradas. El moldeo se puede realizar mediante estampado en caliente, moldeo por inyeccion, colada u otros procedimientos de replicacion convencionales.
En ciertas realizaciones, los dispositivos microflmdicos se fabrican a partir de polfmeros duros (o "plasticos duros"). Los materiales polimericos duros adecuados incluyen polfmeros termoestables tales como, por ejemplo, poliimida, poliuretano, epoxis y cauchos duros, asf como polfmeros termoplasticos tales como, por ejemplo, poliestireno, polidimetilsiloxano, policarbonato, poli(metacrilato de metilo), copolfmero de olefina dclica, polietileno, tereftalato de polietileno (PET), poliuretano, policaprolactona (PCA), acido poliacetico (PLA), acido poliglicolico (PGA) y poli(acido lactico-co-glicolico) (PGLA). Algunos de estos materiales (por ejemplo, PCA, PLA, PGA y PGLA) son biodegradables y, por lo tanto, tambien son adecuados para las aplicaciones de ingeniena de tejidos.
Se puede usar copolfmero de olefina dclica (COC), y tiene buenas propiedades opticas, qmmicas y de volumen. Por ejemplo, el COC presenta una fuerte resistencia qmmica y una baja absorcion tndrica, que son caractensticas importantes para los dispositivos a menudo esterilizados en disolventes qmmicos y usados en entornos acuosos.
Los materiales polimericos duros facilitan los procedimientos de estampado en caliente (o, en algunas realizaciones, estampado en fno) para la fabricacion del dispositivo. El procedimiento comienza con el diseno y la fabricacion de una fotomascara que define los microcanales, seguida por la formacion de motivos fotolitograficos de una oblea de silicio (por ejemplo, convencional de algo mas de 10 cm) revestida con un agente fotorresistente. En una realizacion, la etapa de formacion de motivos implica el revestimiento por centrifugacion de la oblea de silicio precocida y limpia con agente fotorresistente SU8 (disponible, por ejemplo, en MicroChem, MA, EE.UU.) dos veces a 2.000 rpm durante 30 segundos; la colocacion de la fotomascara sobre la oblea con un alineador de mascara (por ejemplo, Karl Suss MA-6, Suss America, Waterbury, VT) y la exposicion de la oblea a luz UV; el revelado de la oblea durante 12 minutos en un revelador (por ejemplo, Shipley AZ400K); y la coccion de la oblea a 150 °C durante 15 minutos. En el modelo SU8 resultante, los microcanales corresponden a caractensticas elevadas que tienen, en una realizacion, una altura de 110 pm ± 10 pm.
El agente fotorresistente SU8 modelado sirve como un molde para crear un segundo molde de colada de replica negativo de PDMS (por ejemplo, Sylgard 184 de Dow Chemical, MI, EE.UU.) (Etapa 306). En una realizacion, el elastomero de base de PDMS y el agente de curado se mezclan en una proporcion de 10:1 en masa, se vierten sobre la oblea SU8 modelada, se ponen al vado durante aproximadamente 30 minutos para desgasear y se curan en un horno a 80 °C durante mas de 2 horas. En el molde de PDMS, los canales estan empotrados. Posteriormente, se puede crear un molde maestro de epoxi duradero a partir del molde de PDMS. En una realizacion, esto se consigue mezclando Conapoxy (FR-1080, Cytec Industries Inc., Olean, NY, EE.UU.) en una proporcion en volumen de 3:2 de resina y agente de curado, vertiendo la mezcla en el molde de PDMS y curandola a 120 °C durante 6 horas.
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El molde maestro de epoxi curado se libera entonces del molde de PDMS y se estampa en caliente en un COC u otro sustrato termoplastico para formar las caractensticas microflmdicas. La etapa de estampado normalmente se lleva a cabo bajo carga y temperatures elevadas, por ejemplo, en una prensa que facilita el control de la temperature a traves de un termopar y un sistema de control del calentador, y la aplicacion de presion a traves de aire comprimido y vado. La temperatura, la presion y la duracion de su aplicacion mientras que el molde maestro de epoxi esta en contacto directo con el sustrato constituyen parametros de fabricacion que se pueden seleccionar para optimizar la fidelidad de las caractensticas estampadas y la capacidad de liberacion y las propiedades mecanicas de las capas estampadas. En una realizacion, se coloca la placa de COC (u otra placa termoplastica) sobre el molde maestro de epoxi, se carga en la prensa y se estampa a 100 kPa y 120 °C durante una hora. A continuacion, se enfnan las placas estampadas resultantes a 60 °C bajo una presion de 100 kPa, se descargan de la prensa y se separan del molde maestro de epoxi.
No es necesario que el molde maestro duradero que pueda soportar altas temperaturas y presiones, y sirva como sello para estampar el patron microflmdico en la oblea termoplastica, este fabricado de epoxi. En realizaciones alternativas, se pueden usar moldes de silicona grabados, o moldes de metal electroformados o micromecanizados (por ejemplo, mquel). Los moldes maestros de epoxi son ventajosos porque no solo son duraderos, sino tambien comparativamente baratos de fabricar.
Cuando el dispositivo microflmdico contiene una bomba, la bomba puede ser parte integrante del dispositivo, como en una seccion flexible del canal usado como bomba peristaltica, o un componente separado montado en el dispositivo microflmdico. El propio dispositivo microflmdico puede ser flexible, y una vez que los polfmeros moldeados esten unidos a la membrana, el dispositivo microflmdico puede plegarse, enrollarse o conformarse de otro modo para proporcionar un factor de forma compacto y conveniente. Los conductos de acceso se pueden unir a canales en el dispositivo microflmdico o integrarse en el dispositivo microflmdico durante el procedimiento de moldeo.
IX. Aplicacion del dispositivo de filtracion microflmdico en un dispositivo de aumento de la funcion renal
Los dispositivos microflmdicos descritos en el presente documento pueden incorporarse a un dispositivo de aumento de la funcion renal (KAD). En ciertas realizaciones, el KAD proporciona suficiente aumento de la funcion renal nativa para que un paciente evite, reduzca o complemente la dialisis durante penodos a corto plazo. A diferencia de la dialisis convencional, el KAD permite una movilidad completa del paciente al tiempo que proporciona una tasa de dialisis mas suave y fisiologica durante un penodo de tiempo mas largo. Puede no ser necesario proporcionar tanta funcion renal como un sistema de dialisis tradicional, ya que, en diversas realizaciones, el KAD esta destinado a penodos de funcionamiento relativamente cortos para reemplazar o complementar algunas sesiones de dialisis. En comparacion con un sistema de dialisis portatil, el KAD es mas simple y mas compacto, reduciendo asf el riesgo, el coste y la complejidad para el paciente, y permitiendo una mayor movilidad del paciente.
En ciertas realizaciones, el KAD puede adoptar la forma de un dispositivo microflmdico que comprenda uno o mas Primeros canales y uno o mas Segundos canales complementarios al/a los Primer/os canal/es; una membrana de filtracion que separe el/los Primero/s y Segundo/s canal/es; un primer conducto de acceso que proporcione una comunicacion fluida con un extremo de entrada del/de los Primer/os canal/es; un primer conducto de retorno que proporcione una comunicacion fluida con un extremo de salida del/de los Primer/os canal/es; un segundo conducto de retorno que proporcione una comunicacion fluida con un extremo de salida del/de los Segundo/s canal/es; una bomba para asegurar que un fluido que entra en el primer conducto de acceso fluya a traves del/de los Primer/os canal/es y salga del primer conducto de retorno; y un deposito para recoger la sustancias filtradas extrafdas del fluido a traves de la membrana de filtracion.
El dispositivo puede tener un segundo conducto de acceso que permita una comunicacion fluida con un extremo de entrada del/de los Segundo/s canal/es. En algunas realizaciones, hay una pluralidad de Primeros canales que adoptan la forma de una red. Por ejemplo, estos pueden comprender canales de ramificacion que tienen diametros o anchuras de canal no superiores a 500 pm. Los Segundos canales pueden ser imagenes especulares exactas de los Primeros canales y estar situados exactamente encima o pueden adoptar otra forma adecuada (por ejemplo, un solo canal coextensivo con y situado enfrente de la red de Primeros canales a traves de la membrana). En otras realizaciones, el/los Primer/es canal/es son un solo canal ancho pero poco profundo que tiene una proporcion de anchura con respecto a la altura de al menos 100, por ejemplo, de 7-10 pm de profundidad y varios mm de anchura.
La red de microcanales transmite la sangre y recoge las sustancias filtradas. Los microcanales se extienden desde los conductos de acceso de sangre y pueden adoptar la forma de una red de ramificacion, bifurcaciones u otras geometnas para dirigir el flujo desde los conductos de acceso de sangre de gran diametro hasta los microcanales, que pueden tener anchuras o diametros de canal que vanan de 7 a 500 pm. Las anchuras de canal pequenas disminuyen la distancia de difusion para los fluidos y los solutos en la sangre con el fin de mejorar el transporte desde el interior del canal hasta la membrana de filtracion.
Los canales pueden formarse en una matriz flexible de manera que el dispositivo presente flexibilidad. La membrana normalmente es porosa y al menos semipermeable. La membrana puede tener propiedades variables sobre su superficie, y puede haber mas de una membrana (teniendo cada una, por ejemplo, una selectividad diferente).
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Es deseable que el deposito este configurado de manera que su volumen determine una cantidad de fluidos y solutos extrafdos del fluido a traves de la membrana de filtracion. El deposito puede ser una extension del/de los Segundo/s canal/es o puede ser una estructura separada acoplada de forma fluida al segundo conducto de retorno.
Una realizacion representativa del KAD comprende conductos de acceso y de retorno para el suministro de sangre de un paciente, una bomba para propulsar fluido a traves del dispositivo segun las necesidades, una red de microcanales para el flujo sangumeo, un segundo conjunto de canales para recoger los fluidos/solutos extrafdos, una membrana que separe el primer y el segundo conjunto de canales, y un deposito para recoger los fluidos/solutos extrafdos. La sangre del paciente fluye a traves del conducto y hacia los pequenos canales. Allf, los fluidos/solutos se extraen de la sangre a traves de la membrana por difusion y conveccion en el segundo conjunto de canales. Los fluidos/solutos extrafdos fluyen entonces a un deposito para un almacenamiento temporal. La sangre filtrada continua fluyendo a traves de los pequenos canales que estan conectados a la lmea de retorno y devuelven la sangre al paciente.
En ciertas realizaciones, el KAD comprende un dispositivo microflmdico que comprende (i) al menos un Primer canal y al menos un Segundo canal complementario a al menos un Primer canal; (ii) una membrana de filtracion que separa el al menos un Primer canal del al menos un Segundo canal; (iii) un primer conducto de acceso que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de entrada del al menos un Primer canal; (iv) un primer conducto de retorno que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de salida del al menos un Primer canal; (v) un segundo conducto de retorno que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de salida del al menos un Segundo canal; (vi) una bomba para asegurar que un fluido que entra en el primer conducto de acceso fluya a traves del al menos un Primer canal y fuera del primer conducto de retorno; y (vii) un deposito para recoger la sustancias filtradas extrafdas del fluido a traves de la membrana de filtracion. En ciertas realizaciones, al menos el al menos un Primer canal comprende una pluralidad de canales en forma de una red. En ciertas realizaciones, al menos los Primeros canales comprenden canales de ramificacion que tienen diametros o anchuras de canal no superiores a 500 pm. En ciertas realizaciones, la membrana es porosa y al menos semipermeable. En ciertas realizaciones, el deposito tiene un volumen que determina una cantidad de sustancias filtradas extrafdas del fluido a traves de la membrana de filtracion. En ciertas realizaciones, el dispositivo comprende ademas un sistema absorbente. En ciertas realizaciones, el dispositivo comprende ademas un sistema de suministro. En ciertas realizaciones, el dispositivo comprende ademas celulas adheridas a las paredes interiores de al menos uno de los canales. En ciertas realizaciones, los canales se forman en una matriz flexible de modo que el dispositivo presenta flexibilidad. En ciertas realizaciones, el dispositivo comprende ademas un segundo conducto de acceso que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de entrada del al menos un Segundo canal. En ciertas realizaciones, el deposito es una extension del al menos un Segundo canal. En ciertas realizaciones, el deposito esta acoplado fluidamente al segundo conducto de retorno. En ciertas realizaciones, el al menos un Primer canal es un solo canal ancho pero poco profundo que tiene una proporcion de anchura con respecto a altura de al menos 100.
El KAD puede ser compacto y, en algunas realizaciones, el paciente lo puede llevar en el brazo, la pierna o el torso, se puede sujetar con una correa en el paciente para evitar el movimiento y la posibilidad de eliminacion de los puntos de acceso a la sangre. El acceso a la sangre puede ser a traves de arterias y venas de brazos o piernas, asf como vasos sangumeos de mayor tamano en el torso. La instalacion del KAD se puede realizar en una clmica de dialisis o en un consultorio medico, asf como por el propio paciente.
Las ventajas del KAD incluyen la movilidad del paciente; un diseno sencillo que conduce a un bajo costo; velocidad de dialisis mas lenta, mas suave, en relacion con las metodologfas convencionales, lo que aumenta la eficacia y reduce los efectos secundarios; puede permitir la reduccion de las sesiones de dialisis para un ahorro de costes de atencion sanitaria; supone un menor riesgo para el paciente debido al diseno sencillo; mejores resultados para los pacientes debido a un tratamiento mas frecuente y mas suave en relacion con las alternativas convencionales; un mejor control del flujo de fluidos y la reduccion de las interacciones perjudiciales entre el dispositivo y la sangre debido a los canales microfabricados; la gestion de los iones a traves del sistema de suministro de tiempo de liberacion; y el deposito desechable/extrafble para las sustancias filtradas permite un medio sencillo y barato de eliminacion y regulacion del volumen de sustancias filtradas extrafdo de la sangre del paciente.
En ciertas realizaciones, la invencion proporciona un dispositivo de aumento de la funcion renal portatil, que comprende: (i) un componente de filtracion que comprende: (a) al menos un Primer canal y al menos un Segundo canal complementario a al menos un Primer canal; y (b) una membrana de filtracion que separa el al menos un Primer canal del al menos un Segundo canal; en el que el al menos un Primer canal esta configurado para proporcionar una velocidad de cizalla del fluido en el intervalo de aproximadamente 100 s-1 a aproximadamente 3.000 s-1 para la sangre a 37,0 °C; (ii) un primer conducto de acceso que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de entrada del al menos un Primer canal; (iii) un primer conducto de retorno que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de salida del al menos un Primer canal; e (iv) un segundo conducto de retorno que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de salida del al menos un Segundo canal.
En ciertas realizaciones, el uno o mas Primeros canales se caracterizan por tener una velocidad de cizalla del fluido en el intervalo de aproximadamente 400 s-1 a aproximadamente 2.200 s-1 para la sangre a 37,0 °C, un intervalo de aproximadamente 1.000 s-1 a aproximadamente 2.200 s-1 para la sangre a 37,0 °C, un intervalo de aproximadamente
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X. Uso de un dispositivo microflmdico para suministrar fluidos a la sangre
Los dispositivos microflmdicos descritos en el presente documento tambien se pueden usar para suministrar un fluido a la sangre u otros lfquidos. Por ejemplo, mientras la sangre esta pasando a traves de un Primer canal, se podna aplicar un fluido a un Segundo canal en condiciones tales que el fluido pase a traves de la membrana de filtracion para entrar en el Primer canal y se mezcle con la sangre que esta pasando a traves del Primer canal. El fluido se podna aplicar al Segundo canal bajo presion, de manera que el fluido pase desde el Segundo canal a traves de la membrana de filtracion entrando en el Primer canal. En dichas circunstancias, se puede conectar una bomba al Segundo canal para suministrar el fluido a presion. Como alternativa, el fluido puede pasar desde el Segundo canal a traves de la membrana de filtracion para entrar en el Primer canal debido a un gradiente de concentracion del analito u otros medios.
XI. Procedimientos de filtrado de una solucion liquida
Otro aspecto de la invencion proporciona un procedimiento de filtracion de una solucion lfquida que contiene un analito para proporcionar una solucion purificada que contenga menos analito que dicha solucion lfquida. El procedimiento comprende las etapas de: (i) introducir dicha solucion lfquida que contiene dicho analito en el extremo de entrada de uno o mas Primeros canales del dispositivo descrito en el presente documento y que esta configurado con una membrana de filtracion que es al menos semipermeable a dicho analito; e (ii) recoger la solucion lfquida purificada desde el extremo de salida de uno o mas Primeros canales.
En ciertas realizaciones, la solucion lfquida es sangre. En ciertas realizaciones, el analito es urea, acido urico, creatinina o una mezcla de los mismos. En ciertas realizaciones, el analito es agua, un ion de metal alcalino o un ion de metal alcalinoterreo.
EQUIVALENTES
La invencion puede realizarse de otras formas espedficas. Por lo tanto, las realizaciones anteriores deben considerarse en todos los aspectos ilustrativas, mas que limitantes, de la invencion descrita en el presente documento. El alcance de la invencion se indica asf por medio de las reivindicaciones adjuntas mas que por la descripcion anterior, y todos los cambios englobados por el significado y el intervalo de equivalencia de las reivindicaciones pretenden estar englobados por las mismas.
Claims (11)
- 5101520253035404550REIVINDICACIONES1. Un dispositivo microflmdico, que comprende:(i) diez o mas Primeros canales (100), teniendo cada uno de los diez o mas Primeros canales (100) una altura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 500 pm, una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 900 pm, una proporcion de la altura con respecto a la anchura en el intervalo de 1:1 a aproximadamente 1:4 y una longitud en el intervalo de aproximadamente 3 cm a aproximadamente 20 cm;(ii) al menos un Segundo canal (101) complementario a los diez o mas Primeros canales (100), en el que cada uno de los al menos un Segundo canal tiene una anchura, y la anchura de cada uno de los al menos un Segundo canal (101) abarca al menos diez de los diez o mas Primeros canales (100); y(iii) una membrana de filtracion permeable (102), en la que los diez o mas Primeros canales (100) estan en comunicacion fluida con el al menos un Segundo canal (101) a traves de la membrana de filtracion permeable (102) que separa los diez o mas Primeros canales (100) del al menos un Segundo canal (101).
- 2. El dispositivo de la reivindicacion 1, en el que los diez o mas Primeros canales (100) tienen una proporcion de la altura con respecto a la anchura en el intervalo de 1:250 a aproximadamente 1:800.
- 3. El dispositivo de la reivindicacion 1, en el que al menos el 90 % en volumen de los canales de la red tienen una altura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 300 pm y una anchura en el intervalo de aproximadamente 50 pm a aproximadamente 900 pm.
- 4. El dispositivo de la reivindicacion 1, en el que la membrana (102) comprende una polietersulfona.
- 5. El dispositivo de la reivindicacion 1, que comprende ademas:(i) un primer conducto de acceso que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de entrada de los diez o mas Primeros canales (100);(ii) un primer conducto de retorno que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de salida de los diez o mas Primeros canales (100);(iii) un segundo conducto de retorno que proporciona una comunicacion fluida con un extremo de salida del al menos un Segundo canal (101); y(iv) una bomba que garantiza que un fluido que entra en el primer conducto de acceso fluya a traves de los diez o mas Primeros canales (100) y fuera del primer conducto de retorno.
- 6. El dispositivo de la reivindicacion 5, que comprende ademas un deposito para recoger las sustancias filtradas extrafdas del fluido a traves de la membrana de filtracion (102), en el que el deposito es una extension del al menos un Segundo canal (101) y tiene un volumen que determina una cantidad de las sustancias filtradas extrafdas del fluido a traves de la membrana de filtracion (102).
- 7. El dispositivo de la reivindicacion 1, que comprende un sistema absorbente.
- 8. El dispositivo de la reivindicacion 1, que comprende ademas al menos una celula adherida a al menos una pared interna de al menos uno de los canales.
- 9. El dispositivo de la reivindicacion 1, en el que los diez o mas Primeros canales (100) estan configurados para transportar el fluido en una cantidad de aproximadamente 1 ml/min a aproximadamente 500 ml/min a traves de dichos diez o mas Primeros canales (100).
- 10. Un procedimiento de filtracion de una solucion lfquida que contiene un analito para proporcionar una solucion purificada que contenga menos analito que dicha solucion lfquida, procedimiento que comprende las etapas de:(i) proporcionar un dispositivo microflmdico de cualquiera de las reivindicaciones 1-9;(ii) introducir dicha solucion lfquida que contiene dicho analito en el extremo de entrada de los diez o mas Primeros canales (100) del dispositivo microflmdico, en el que la membrana de filtracion (102) es al menos semipermeable a dicho analito;(iii) recoger la solucion lfquida purificada del extremo de salida de los diez o mas Primeros canales (100) del dispositivo microflmdico,en el que el procedimiento no es para el tratamiento de un cuerpo humano ni animal.
- 11. El procedimiento de la reivindicacion 10, en el que la solucion lfquida es sangre y el analito es urea, acido urico, creatinina o una mezcla de los mismos.
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|---|---|---|---|
| ES10830479.1T Active ES2628782T3 (es) | 2009-10-29 | 2010-10-29 | Dispositivo microfluídico para la diálisis de sangre |
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Families Citing this family (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2639183T3 (es) | 2007-09-19 | 2017-10-25 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Estructuras microfluídicas con sección transversal circular |
| US20090234332A1 (en) * | 2008-03-17 | 2009-09-17 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc | Artificial microvascular device and methods for manufacturing and using the same |
| US20110082563A1 (en) * | 2009-10-05 | 2011-04-07 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Microscale multiple-fluid-stream bioreactor for cell culture |
| US20110186165A1 (en) * | 2009-10-05 | 2011-08-04 | Borenstein Jeffrey T | Three-dimensional microfluidic platforms and methods of use and manufacture thereof |
| CN103180032A (zh) * | 2010-05-26 | 2013-06-26 | 查尔斯斯塔克布料实验室公司 | 微制造的人造肺辅助装置及其使用和制造方法 |
| WO2012004423A1 (es) * | 2010-07-07 | 2012-01-12 | Ikerlan, S.Coop | Método de fabricación de dispositivos microfluidicos. |
| CN102600520B (zh) * | 2012-01-12 | 2014-12-10 | 华中科技大学 | 一种血液透析器 |
| US9421315B2 (en) | 2012-09-05 | 2016-08-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Compact hydraulic manifold structure for shear sensitive fluids |
| WO2014039514A2 (en) * | 2012-09-05 | 2014-03-13 | President And Fellows Of Harvard College | Removing bubbles in microfluidic systems |
| US9656212B2 (en) | 2013-01-08 | 2017-05-23 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Compact hydraulic manifold structure for shear sensitive fluids |
| US20140197101A1 (en) * | 2013-01-11 | 2014-07-17 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Systems and methods for increasing convective clearance of undesired particles in a microfluidic device |
| US10342909B2 (en) | 2013-01-11 | 2019-07-09 | The Charles Stark Draper Laboratory Inc. | Systems and methods for increasing convective clearance of undesired particles in a microfluidic device |
| US10603419B2 (en) | 2013-01-11 | 2020-03-31 | The Charles Stark Draper Laboratories, Inc. | Systems and methods for increasing convective clearance of undesired particles in a microfluidic device |
| US10478543B2 (en) | 2013-01-11 | 2019-11-19 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Systems and methods for increasing convective clearance of undesired particles in a microfluidic device |
| US10082452B2 (en) | 2013-02-05 | 2018-09-25 | Pocared Diagnostics Ltd. | Filter arrangement and method for using the same |
| US20140263062A1 (en) | 2013-03-14 | 2014-09-18 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Universal portable machine for online hemodiafiltration using regenerated dialysate |
| US9433720B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-09-06 | Fresenius Medical Care Holdings, Inc. | Universal portable artificial kidney for hemodialysis and peritoneal dialysis |
| US10569225B2 (en) * | 2013-03-28 | 2020-02-25 | National Research Council Of Canada | Peristaltic pump microfluidic separator |
| CN103293050A (zh) * | 2013-05-27 | 2013-09-11 | 苏州扬清芯片科技有限公司 | 一种血清过滤芯片及其制备方法 |
| EP3046596A4 (en) * | 2013-09-16 | 2017-05-03 | Johnson & Johnson Innovation LLC | Microfluidic organ assist device incorporating boundary layer disrupters |
| US10081715B2 (en) | 2013-11-14 | 2018-09-25 | The Board Of Trustees Of The University Of Illinois | Branched interconnected microvascular network in polymers and composites using sacrificial polylactide films, sheets and plates |
| US9784396B2 (en) | 2014-02-17 | 2017-10-10 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Microfluidic manifold for shear sensitive fluids |
| CN106794295B (zh) * | 2014-08-21 | 2020-10-23 | 查尔斯斯塔克布料实验室公司 | 用于增加微流体装置中不期望的颗粒的对流清除的系统和方法 |
| US10365188B2 (en) | 2014-08-22 | 2019-07-30 | Brandeis University | Microfluidic devices for investigating crystallization |
| US9925319B2 (en) * | 2015-04-02 | 2018-03-27 | Purdue Research Foundation | Methods and apparatuses for impedance-based gas detection for microfluidic systems |
| WO2016200800A1 (en) | 2015-06-08 | 2016-12-15 | Becton, Dickinson And Company | Filtration cell and method for filtering a biological sample |
| GB2556523B (en) * | 2015-08-28 | 2022-07-13 | Idex Health & Science Llc | Membrane gas/liquid contactor |
| CA3015231A1 (en) | 2016-03-02 | 2017-09-08 | Becton, Dickinson And Company | Biological fluid separation device |
| CN109477821A (zh) | 2016-03-18 | 2019-03-15 | 奎多心血管股份有限公司 | 微流体装置、系统及方法 |
| US10709370B2 (en) * | 2016-06-09 | 2020-07-14 | Becton, Dickinson And Company | Biological fluid separation device |
| CN106237858B (zh) * | 2016-08-04 | 2019-02-15 | 王尧 | 一种高通量透析装置 |
| TWI627991B (zh) * | 2016-09-14 | 2018-07-01 | 財團法人工業技術研究院 | 自驅式微流體過濾裝置、微流體過濾裝置及微流體驅動裝置 |
| CN107126589B (zh) * | 2017-04-26 | 2020-08-25 | 中国科学院理化技术研究所 | 一种便携可穿戴可血液净化用器件及其制备方法和应用 |
| CN108795692B (zh) * | 2018-06-26 | 2021-01-01 | 成都普瑞康生物科技有限公司 | 稀有细胞捕获系统及其应用 |
| DE102019207752B3 (de) | 2019-05-27 | 2020-07-23 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Mikrofluidisches System und Verfahren zur gezielten Einstellung der Permeationseigenschaften einer semipermeablen Membran |
| MX2022001468A (es) | 2019-08-09 | 2022-07-19 | Nutcracker Therapeutics Inc | Metodos y aparatos de fabricación para remover material de una composición terapeutica. |
| IL293993A (en) * | 2019-12-23 | 2022-08-01 | Nutcracker Therapeutics Inc | Microfluidic device and methods for using it |
| CN116648272A (zh) | 2020-10-01 | 2023-08-25 | 英谬免疫股份有限公司 | 减少配体渗漏 |
| US11224858B1 (en) | 2020-10-01 | 2022-01-18 | Immunicom, Inc. | Reduced leaching of a ligand |
| CN112553054A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-03-26 | 上海艾众生物科技有限公司 | 用于生物反应器的细胞分离设备 |
Family Cites Families (38)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6150164A (en) * | 1996-09-30 | 2000-11-21 | The Regents Of The University Of Michigan | Methods and compositions of a bioartificial kidney suitable for use in vivo or ex vivo |
| US6645759B2 (en) * | 1998-12-04 | 2003-11-11 | Flexcell International Corporation | Apparatus for growing cells in culture under shear stress and/or strain |
| US7316780B1 (en) * | 1999-01-29 | 2008-01-08 | Pall Corporation | Range separation devices and processes |
| US7371400B2 (en) * | 2001-01-02 | 2008-05-13 | The General Hospital Corporation | Multilayer device for tissue engineering |
| US7759113B2 (en) * | 1999-04-30 | 2010-07-20 | The General Hospital Corporation | Fabrication of tissue lamina using microfabricated two-dimensional molds |
| EP1187909B1 (en) * | 1999-04-30 | 2005-02-02 | Massachusetts General Hospital | Fabrication of threedimensional vascularized tissue using microfabricated two-dimensional molds |
| US7776021B2 (en) * | 2000-04-28 | 2010-08-17 | The Charles Stark Draper Laboratory | Micromachined bilayer unit for filtration of small molecules |
| US20020052571A1 (en) * | 2000-09-13 | 2002-05-02 | Fazio Frank A. | Artificial kidney and methods of using same |
| US6585675B1 (en) * | 2000-11-02 | 2003-07-01 | Chf Solutions, Inc. | Method and apparatus for blood withdrawal and infusion using a pressure controller |
| US6653124B1 (en) * | 2000-11-10 | 2003-11-25 | Cytoplex Biosciences Inc. | Array-based microenvironment for cell culturing, cell monitoring and drug-target validation |
| AU2002230524A1 (en) * | 2000-11-16 | 2002-05-27 | California Institute Of Technology | Apparatus and methods for conducting assays and high throughput screening |
| NL1017570C2 (nl) * | 2001-03-12 | 2002-09-13 | Stichting Hogeschool Van Utrec | Bloedbehandelingsinrichting. |
| US20070048727A1 (en) * | 2001-04-25 | 2007-03-01 | Michael Shuler | Biliary barrier |
| US8129179B2 (en) * | 2002-08-27 | 2012-03-06 | Vanderbilt University | Bioreactors with an array of chambers and a common feed line |
| US7790443B2 (en) * | 2002-08-27 | 2010-09-07 | Vanderbilt University | Bioreactors with substance injection capacity |
| AU2003275140A1 (en) * | 2002-09-23 | 2004-04-08 | Massachusetts Institute Of Technology | Theree-dimensional construct for the design and fabrication of physiological fluidic networks |
| US7264723B2 (en) * | 2002-11-01 | 2007-09-04 | Sandia Corporation | Dialysis on microchips using thin porous polymer membranes |
| AU2003296946A1 (en) * | 2002-12-12 | 2004-07-09 | Chiron Corporation | A biological sample storage device and method for biological sample contamination testing |
| US7291310B2 (en) * | 2002-12-17 | 2007-11-06 | The Regents Of The University Of Michigan | Microsystem for determining clotting time of blood and low-cost, single-use device for use therein |
| EP1636351A4 (en) * | 2003-05-21 | 2007-04-04 | Gen Hospital Corp | MICROFABRICATED COMPOSITIONS AND METHOD FOR CONSTRUCTING TISSUES WITH MULTIPLE CELL TYPES |
| US7381361B2 (en) * | 2003-06-26 | 2008-06-03 | Intel Corporation | Fabricating structures in micro-fluidic channels based on hydrodynamic focusing |
| US8097456B2 (en) * | 2003-08-18 | 2012-01-17 | The Charles Stark Draper Laboratory | Nanotopographic compositions and methods for cellular organization in tissue engineered structures |
| CN1629640A (zh) * | 2003-12-18 | 2005-06-22 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种集成了透析功能的微流控芯片及其制备方法 |
| EP1547676A1 (en) * | 2003-12-24 | 2005-06-29 | Corning Incorporated | Porous membrane microstructure devices and methods of manufacture |
| US7955504B1 (en) * | 2004-10-06 | 2011-06-07 | State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Microfluidic devices, particularly filtration devices comprising polymeric membranes, and method for their manufacture and use |
| ES2458140T3 (es) * | 2004-10-06 | 2014-04-30 | State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Dializador MECS |
| US20090101559A1 (en) * | 2005-01-21 | 2009-04-23 | Anand Bala Subramaniam | Microconcentrator/Microfilter |
| WO2007019519A2 (en) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | National Quality Care, Inc. | Dual-channel pump cartridge and pump for dialysis use |
| US7790028B1 (en) * | 2005-09-28 | 2010-09-07 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. | Systems, methods, and devices relating to a cellularized nephron unit |
| US7763453B2 (en) * | 2005-11-30 | 2010-07-27 | Micronics, Inc. | Microfluidic mixing and analytic apparatus |
| US20070266801A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-11-22 | Alireza Khademhosseini | Reversible Sealing of Microfluidic Arrays |
| US20100086992A1 (en) * | 2006-12-22 | 2010-04-08 | Fujirebio Inc. | Biosensor, biosensor chip and method for producing the biosensor chip for sensing a target molecule |
| WO2008100559A2 (en) * | 2007-02-14 | 2008-08-21 | Bioengine, Inc. | Medical devices having a micro-fluidic channeled vasculature |
| US20090120864A1 (en) * | 2007-10-05 | 2009-05-14 | Barry Neil Fulkerson | Wearable dialysis methods and devices |
| US20090211977A1 (en) * | 2008-02-27 | 2009-08-27 | Oregon State University | Through-plate microchannel transfer devices |
| US20090234332A1 (en) * | 2008-03-17 | 2009-09-17 | The Charles Stark Draper Laboratory, Inc | Artificial microvascular device and methods for manufacturing and using the same |
| US8481303B2 (en) * | 2009-10-12 | 2013-07-09 | Corning Incorporated | Microfluidic device for cell culture |
| US20110312659A1 (en) * | 2010-06-17 | 2011-12-22 | Geneasys Pty Ltd | Microfluidic device with hybridization chambers and corresponding diffusion barriers |
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