JP2013532544A - 人工腎単位装置 - Google Patents

人工腎単位装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2013532544A
JP2013532544A JP2013521670A JP2013521670A JP2013532544A JP 2013532544 A JP2013532544 A JP 2013532544A JP 2013521670 A JP2013521670 A JP 2013521670A JP 2013521670 A JP2013521670 A JP 2013521670A JP 2013532544 A JP2013532544 A JP 2013532544A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
blood
water
microchannel
waste
glomerular
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013521670A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5688457B2 (ja
Inventor
ボム キョー チョイ
スン ジュン イ
Original Assignee
インダストリー−ユニバーシティ コーペレイション ファウンデイション ソガン ユニバーシティ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by インダストリー−ユニバーシティ コーペレイション ファウンデイション ソガン ユニバーシティ filed Critical インダストリー−ユニバーシティ コーペレイション ファウンデイション ソガン ユニバーシティ
Publication of JP2013532544A publication Critical patent/JP2013532544A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5688457B2 publication Critical patent/JP5688457B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/14Dialysis systems; Artificial kidneys; Blood oxygenators ; Reciprocating systems for treatment of body fluids, e.g. single needle systems for hemofiltration or pheresis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61FFILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02Prostheses implantable into the body
    • A61F2/04Hollow or tubular parts of organs, e.g. bladders, tracheae, bronchi or bile ducts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/34Filtering material out of the blood by passing it through a membrane, i.e. hemofiltration or diafiltration
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/34Filtering material out of the blood by passing it through a membrane, i.e. hemofiltration or diafiltration
    • A61M1/3403Regulation parameters
    • A61M1/3406Physical characteristics of the filtrate, e.g. urea

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

本発明は、人工腎単位装置に関する。本人工腎単位装置は、老廃物が含まれている血液と水を通過させると、前記血液から前記老廃物が分離されて前記血液は浄化され、前記分離された老廃物は前記水に対して濃縮されて排出される多重マイクロ流路を含み、前記多重マイクロ流路は、糸球体(Glomerulus)を模写する糸球体マイクロ流路、細尿管(Tubule)を模写する細尿管マイクロ流路、およびヘンレのループ(Henle's Loop)を模写するヘンレのループマイクロ流路を含む。本発明によれば、装置の小型化および最適化が可能であり、装置の直列および並列組み合わせを通じて高効率の人工腎臓の構成が可能となり、携帯用人工腎臓および在宅血液透析システムの需要増加が誘導され得、慢性腎不全症患者の生活の質が改善され得る。
【選択図】図1

Description

本発明は、人工腎単位装置に関する。
人口の高齢化傾向が加速化するに伴い、年齢が50代以上である診療患者の比率が80%を越える慢性腎不全症患者が増加しており、そのため、関連市場規模も毎年10%以上高成長している。
このような慢性腎不全症患者のための国内外関連技術現況を考察してみると、まず血液透析装置(人工腎臓)がある。これは現在病院で慢性腎不全症患者を治療することに利用され、週3回および1回当り4〜5時間がかかる。血液透析装置で治療が行われるためには、動静脈瘻手術が先行されなければならない。これは血液透析のための太い注射針を血管に挿入するためには、患者が有している普通の血管を利用することはできないため、隣接した動脈と静脈を連結して血管を太くさせる手術である。動静脈瘻手術の後に血液透析装置を厚く且つ太く拡張された静脈に連結して血液透析が行われる。
また、患者の身体外部に着用することができる携帯用人工腎臓が開発されている。上述した血液透析装置とは異なり、在宅治療が可能であるという長所があるが、携帯用であるため、治療効率が落ちて高効率の装置の開発に関する研究が国内外で依然として進行中にある。
最近はこのような従来の人工腎臓の限界を克服するためには人工腎臓に対する新たな方式へのアプローチが必要であるという雰囲気が広まっている。
本発明は、前記問題点を解決するために案出されたものであって、本発明が解決しようとする課題は、装置の小型化および最適化が可能であり、装置の直列および並列組み合わせを通じて高効率の人工腎臓の構成が可能となり、慢性腎不全症患者の生活の質が改善され得る人工腎単位装置を提供することにある。
前記課題を達成するための本発明の一実施形態による人工腎単位装置は、老廃物が含まれている血液と水を通過させると、前記血液から前記老廃物が分離されて前記血液は浄化され、前記分離された老廃物は前記水に対して濃縮されて排出される多重マイクロ流路を含み、前記多重マイクロ流路は、糸球体(Glomerulus)を模写する糸球体マイクロ流路、細尿管(Tubule)を模写する細尿管マイクロ流路、およびヘンレのループ(Henle’s Loop)を模写するヘンレのループマイクロ流路を含む。
本発明の一実施形態による人工腎単位装置は、前記血液が流入される血液流入部、前記血液が前記多重マイクロ流路を経て浄化された後に排出される血液排出部、および、前記血液流入部、前記糸球体マイクロ流路、前記細尿管マイクロ流路、前記ヘンレのループマイクロ流路、および前記血液排出部を順次に連結する血液通路を備えた血液浄化経路;前記糸球体マイクロ流路、前記細尿管マイクロ流路、および前記ヘンレのループマイクロ流路に水を流入させる水流入部;および前記多重マイクロ流路を経て前記水に前記老廃物が濃縮された後に排出される老廃物排出部、および、前記糸球体マイクロ流路、前記細尿管マイクロ流路、前記ヘンレのループマイクロ流路、および前記老廃物排出部を順次に連結する老廃物通路を備えた老廃物濃縮経路をさらに含むことができる。
前記糸球体マイクロ流路は、前記血液から小分子を分離して前記水に合流させ、大分子は前記血液に残し、前記大分子は、ヘモグロビンを含み、前記小分子は、葡萄糖と尿素を含むことができる。
前記糸球体マイクロ流路は、前記大分子と前記小分子との間の粒子分離のために前記水を流入させて拡散を利用することができる。
前記細尿管マイクロ流路は、前記小分子を含む水を前記葡萄糖を含む水と前記尿素を含む水とに分離することができる。
前記細尿管マイクロ流路は、前記小分子の間の粒子分離のために前記小分子を含む水とは別途に水を流入させて拡散および電気浸透圧を利用することができる。
前記ヘンレのループマイクロ流路は、前記葡萄糖を含む水、前記尿素を含む水、および前記葡萄糖を含む水および前記尿素を含む水とは別途に流入される水のそれぞれにおける水の量を浸透圧により調節した後、前記葡萄糖を含む水は、前記ヘモグロビンが残された血液に合流させて浄化された血液として排出し、前記尿素を含む水は、前記老廃物を含む水として排出することができる。
本発明によれば、装置の小型化および最適化が可能であり、装置の直列および並列組み合わせを通じて高効率の人工腎臓の構成が可能となり、携帯用人工腎臓および在宅血液透析システムの需要増加が誘導され得、慢性腎不全症患者の生活の質が改善され得る。
本発明の一実施形態による人工腎単位装置のブロック図である。 糸球体マイクロ流路の概念図である。 細尿管マイクロ流路の概念図である。 ヘンレのループマイクロ流路の概念図である。 本発明の一実施形態による人工腎単位装置を利用した糸球体マイクロチャンネル粒子分離流動実験結果を血液分析器を通じて観察した濃度の変化を示すグラフである。 本発明の一実施形態による人工腎単位装置を利用して糸球体マイクロチャンネル粒子分離流動実験結果で糸球体マイクロチャンネルの各地点での各粒子別血液分析器結果の変化推移を示すグラフである。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して詳しく説明する。
本発明の一実施形態による人工腎単位装置100は、拡散、電気浸透圧および浸透圧の原理を利用する多重マイクロ流路(Multi Micro Channel)から構成される人体の腎単位(糸球体、細尿管、ヘンレのループ)を模写する装置に関するものであって、図1を参照すれば、老廃物300が含まれている血液200と水400を通過させると、血液200から老廃物300が分離されて血液200は浄化され、分離された老廃物300は水400に対して濃縮されて排出される多重マイクロ流路1を含む。つまり、多重マイクロ流路1を通じて血液200は浄化され(Blood Purification)、老廃物300は水400に対して尿として濃縮される(Urine Concentration)。
図1乃至図4を参照すれば、このような多重マイクロ流路1は、糸球体(Glomerulus)を模写する糸球体マイクロ流路(G)11、細尿管(Tubule)を模写する細尿管マイクロ流路(T)12、そしてヘンレのループ(Henle’s Loop)を模写するヘンレのループマイクロ流路(L)13を含む。
例えば、糸球体マイクロ流路11は、老廃物300を含む血液200に含まれているヘモグロビン(Hemoglobin)221、葡萄糖(Glucose)211、そして尿素(Urea)212のうち、ヘモグロビン221は血液200にそのまま残して葡萄糖211と尿素212を血液200から分離する役割を果たすことができる。また、細尿管マイクロ流路12は、このように分離された葡萄糖211と尿素212を別々に分離する役割を果たすことができる。そして、ヘンレのループマイクロ流路13は、分離された葡萄糖211と尿素212をそれぞれ含む水の量を浸透圧によりバランスよく調節した後、葡萄糖211を含む水400は血液200に再合流させて浄化された血液200として排出し、尿素212を含む水400は老廃物300を含む水400として排出することができる。このような多重マイクロ流路1の作用については、本人工腎単位装置100の作用および効果について説明する時により詳しく説明する。
また、図1を参照すれば、本発明の一実施形態による人工腎単位装置100は、血液浄化経路2、水流入部3、そして老廃物濃縮経路4をさらに含むことができる。
図1を参照すれば、血液浄化経路2は、血液200が流入される血液流入部21、血液200が多重マイクロ流路1を経て浄化された後に排出される血液排出部22、そして血液流入部21、糸球体マイクロ流路11、細尿管マイクロ流路12、ヘンレのループマイクロ流路13、および血液排出部22を順次に連結する血液通路23を備えることができる。
そして、水流入部3は、糸球体マイクロ流路11、細尿管マイクロ流路12、およびヘンレのループマイクロ流路13に水400を流入させることができる。例えば、図1乃至図4を参照すれば、拡散、電気浸透圧、浸透圧などを利用することができるように水流入部3はそれぞれのマイクロ流路11、12、13ごとに備えられ得る。つまり、糸球体マイクロ流路11には糸球体マイクロ流路水流入部31、細尿管マイクロ流路12には細尿管マイクロ流路水流入部32、そしてヘンレのループマイクロ流路13にはヘンレのループマイクロ流路水流入部33が備えられ得る。このようなそれぞれの水流入部31、32、33に沿って他の成分が含まれていない水400が流入され得る。
また、老廃物濃縮経路4は、多重マイクロ流路1を経て水400に老廃物300が濃縮された後に排出される老廃物排出部41、そして糸球体マイクロ流路11、細尿管マイクロ流路12、ヘンレのループマイクロ流路13、および老廃物排出部41を順次に連結する老廃物通路42を備えることができる。ここで、上述した血液排出部22や血液通路23は、老廃物排出部41や老廃物通路42と連結され得る。ただし、このような連結なしにそれぞれのマイクロ流路11、12、13内で血液200と水400にそれぞれ含まれている成分の交換が行われるように構成されることもできる。
以下、本人工腎単位装置100の作用および効果を上述した多重マイクロ流路1の下位構成に重点をおいて説明する。
まず、糸球体マイクロ流路11の構成の作用および効果を説明する。
図1および図2を参照すれば、糸球体マイクロ流路11は、血液200から小分子210を分離して水400に合流させ、大分子220は血液200に残すことができる。ここで、大分子220はヘモグロビン221を含み、小分子210は葡萄糖211と尿素212を含むことができる。
そして、糸球体マイクロ流路11は、このような大分子220と小分子210との間の粒子分離のために水400を流入させて拡散を利用することができる。ここで、拡散(diffusion)とは、密度差や濃度差により物質をなしている粒子が自ら運動して濃度(密度)が高い側から濃度(密度)が低い側へ液体や気体中に分子が拡散していく現象をいう。グレアムの拡散速度の法則によれば、同じ温度と圧力で気体の拡散速度は分子量(または密度)の自乗根に反比例するため、分子量が小さく、密度が小さいほど、拡散速度が速いことが分かる。
例として図1および図2を参照すれば、血液流入部21にヘモグロビン221、葡萄糖211、尿素212などを含む血液200が流入され、糸球体マイクロ流路水流入部31に水400が流入されると、拡散が起きて葡萄糖211や尿素212に比べて遥かに大きくて重い大分子220に属するヘモグロビン221は大部分血液200にそのまま残って血液通路23に抜け出、小分子210である葡萄糖211と尿素212は濃度や密度が低い流入された水400側に移動して水400と共に老廃物通路42に抜け出る。
次に、細尿管マイクロ流路12の構成の作用および効果を説明する。
図1および図3を参照すれば、細尿管マイクロ流路12は、小分子210を含む水400を、葡萄糖211を含む水400と尿素212を含む水400とに分離することができる。上述した糸球体マイクロ流路11が大分子220と小分子210との間の粒子分離機能を果したとすれば、細尿管マイクロ流路12は小分子210の間の粒子分離機能を果たすことができる。
また、細尿管マイクロ流路12は、小分子210の間の粒子分離のために小分子210を含む水400とは別途に水400を流入させて拡散および電気浸透圧を利用することができる。ここで、電気浸透圧(Electro−osmosmotic flow)は、電気的二重層(electrical double layer)で溶液中の電気を帯びた粒子が静電気的引力により、まるでコンベヤーベルトが動くように力を受けて動くようになる流動を意味する。図面において、電気浸透圧を利用するための装置に関する図示は省略された。
例として図1および図3を参照すれば、上述した糸球体マイクロ流路11から老廃物通路42に水400と共に抜け出た葡萄糖211と尿素212は、再び細尿管マイクロ流路12に流入され、細尿管マイクロ流路水流入部32に水400が流入されると、粒子がない水400が流入される細尿管マイクロ流路水流入部32で電気浸透圧が起きるようになる。また、老廃物通路42に流入された葡萄糖211と尿素212を含む水400と、水流入部32に流入された粒子がない水400とがぶつかるようになる細尿管マイクロ流路12の部分では、上述した糸球体マイクロ流路11と同様に拡散が起きるようになる。このような電気浸透圧と拡散によって、図3に示されているように、小分子210である葡萄糖211と尿素212のうち、尿素212は大部分そのまま残って連結される老廃物通路42側に抜け出るようになり、葡萄糖211は新たに流入された水400に移動して血液通路23側に抜け出るようになる。この時、血液通路23には、上述した糸球体マイクロ流路11で血液200に大部分そのまま残っているようになるヘモグロビン221を含む血液200が移動されていてもよい。これに対して、葡萄糖211を含む水400はこれと区分される別途の血液通路23に移動されていてもよく、またはヘモグロビン221を含む血液200と合流されてもよい。
または、葡萄糖211を含む新たに流入された水400は、図3に示されたものとは異なり、直ちに血液通路23側に抜け出ずに、老廃物通路42のうち尿素212を含む水400が抜け出る通路と区分される通路に移動されることもできる。つまり、老廃物通路42が二重に備えられることもできる。
次に、ヘンレのループマイクロ流路13の構成の作用および効果を説明する。
図1および図4を参照すれば、ヘンレのループマイクロ流路13は、葡萄糖211を含む水400、尿素212を含む水400、そして葡萄糖211を含む水400および尿素212を含む水400とは別途に流入される水400のそれぞれにおける水の量を浸透圧により調節した後、葡萄糖211を含む水400はヘモグロビン221が残された血液200に合流させて浄化された血液200として排出し、尿素212を含む水400は老廃物300を含む水400として排出することができる。ここで、浸透圧(osmotic pressure)とは、濃度が異なる二つの液体を半透膜で塞いでおいた時、溶質の濃度が低い側から濃度が高い側に溶媒を移していく現象により現れる圧力でありうる。
例として1および図4を参照すれば、このような浸透圧によって、上述した血液通路23を通じて流入される葡萄糖211を含む水400と、上述した老廃物通路42を通じて流入される尿素212を含む水400と、そしてヘンレのループマイクロ流路水流入部33に流入される粒子がない水400との間の濃度のバランスが取れ得、この時、拡散も共に起きることができる。その後、水分の量が調節された葡萄糖211を含む水400は血液排出部22にヘモグロビン221を含む血液200と合流して排出され得、水分の量が調節された尿素212を含む水400は老廃物300を含む水400、つまり、尿として老廃物排出部41を通じて抜け出ることができる。
ただし、葡萄糖211を含む水400は、上述したとおり、ヘモグロビン221を含む血液200とヘレンのループマイクロ流路13に進入する前から合流することもできる。また、葡萄糖211を含む水400は、血液通路23でない、老廃物通路42のうち、尿素212を含む水400が移動する老廃物通路42と区分される通路を利用してヘンレのループマイクロ流路13に進入することもできることは上述したとおりである。
参考までに、本人工腎単位装置100は、マイクロマシニング(micro machining)工程によりほぼ横2.0cm、縦1.0cm、高さ0.1cmの大きさの装置として備えられ得る。また、本人工腎単位装置100を通じて血液200内の尿素212を完全に除去するのではなく、血液200内の尿素212の濃度を300mM以下に下げることで実際の人体の腎単位を模写することができる。腎臓機能の検査時、血液浄化効率(掃除率)は、ほぼ54ml/min以上を達成するように実際の人体の腎単位を模写することができる。そして、本人工腎単位装置100の複数個の集積化を通じて超高効率の人工腎臓が備えられ得る。
図5は、本発明の一実施形態による人工腎単位装置を利用した糸球体マイクロチャンネル粒子分離流動実験結果を、血液分析器を通じて観察した濃度の変化を示すグラフであり、図6は、本発明の一実施形態による人工腎単位装置を利用して糸球体マイクロチャンネル粒子分離流動実験結果で糸球体マイクロチャンネルの各地点での各粒子別血液分析器結果の変化推移を示すグラフである。
図5および図6を参照すれば、入口(inlet)に流動が流入され、反対側では水(water)が供給され、流動は出口1および2に排出されるように構成された。図5および図6のグラフを参照すれば、糸球体マイクロチャンネルを通過した粒子は互いに異なる拡散移動距離を示し、出口1(outlet 1)にはアルブミンが一つも進行しないことを確認することができ、出口2(outlet 2)ではアルブミンの濃度が小幅に上昇することを確認することができる。このような結果を分析してみれば、設計時に考慮した糸球体マイクロチャンネルの機能であるアルブミンの葡萄糖と尿素から分離作用が予測のとおり良好に行われていることが分かる。
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、本発明の実施形態から本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者により容易に変更されて均等なものと認められる範囲のすべての変更および修正を含む。
1…多重マイクロ流路
2…血液浄化経路
3…水流入部
4…老廃物濃縮経路
11…糸球体マイクロ流路
12…細尿管マイクロ流路
13…ヘンレのループマイクロ流路
22…血液排出部
23…血液通路
31…糸球体マイクロ流路水流入部
32…細尿管マイクロ流路水流入部
33…ヘンレのループマイクロ流路水流入部
41…老廃物排出部
42…老廃物通路
100…人工腎単位装置
200…血液
210…小分子
211…葡萄糖
212…尿素
220…大分子
221…ヘモグロビン
300…老廃物
400…水

Claims (7)

  1. 老廃物が含まれている血液と水を通過させると、前記血液から前記老廃物が分離されて前記血液は浄化され、前記分離された老廃物は前記水に対して濃縮されて排出される多重マイクロ流路を含み、
    前記多重マイクロ流路は、糸球体を模写する糸球体マイクロ流路、細尿管を模写する細尿管マイクロ流路、およびヘンレのループを模写するヘンレのループマイクロ流路を含む、人工腎単位装置。
  2. 前記血液が流入される血液流入部、前記血液が前記多重マイクロ流路を経て浄化された後に排出される血液排出部、および、前記血液流入部、前記糸球体マイクロ流路、前記細尿管マイクロ流路、前記ヘンレのループマイクロ流路、および前記血液排出部を順次に連結する血液通路を備えた血液浄化経路;
    前記糸球体マイクロ流路、前記細尿管マイクロ流路、および前記ヘンレのループマイクロ流路に水を流入させる水流入部;および
    前記多重マイクロ流路を経て前記水に前記老廃物が濃縮された後に排出される老廃物排出部、および、前記糸球体マイクロ流路、前記細尿管マイクロ流路、前記ヘンレのループマイクロ流路、および前記老廃物排出部を順次に連結する老廃物通路を備えた老廃物濃縮経路
    をさらに含む、請求項1に記載の人工腎単位装置。
  3. 前記糸球体マイクロ流路は、前記血液から小分子を分離して前記水に合流させ、大分子は前記血液に残し、
    前記大分子は、ヘモグロビンを含み、
    前記小分子は、葡萄糖と尿素を含む、請求項1にまたは2に記載の人工腎単位装置。
  4. 前記糸球体マイクロ流路は、前記大分子と前記小分子との間の粒子分離のために前記水を流入させて拡散を利用する、請求項3に記載の人工腎単位装置。
  5. 前記細尿管マイクロ流路は、前記小分子を含む水を前記葡萄糖を含む水と前記尿素を含む水とに分離する、請求項3に記載の人工腎単位装置。
  6. 前記細尿管マイクロ流路は、前記小分子の間の粒子分離のために前記小分子を含む水とは別途に水を流入させて拡散および電気浸透圧を利用する、請求項5に記載の人工腎単位装置。
  7. 前記ヘンレのループマイクロ流路は、前記葡萄糖を含む水、前記尿素を含む水、ならびに前記葡萄糖を含む水および前記尿素を含む水とは別途に流入される水のそれぞれにおける水の量を浸透圧により調節した後、前記葡萄糖を含む水を、前記ヘモグロビンが残された血液に合流させて浄化された血液として排出し、前記尿素を含む水を、前記老廃物を含む水として排出する、請求項5に記載の人工腎単位装置。
JP2013521670A 2010-07-29 2010-12-24 人工腎単位装置 Expired - Fee Related JP5688457B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2010-0073127 2010-07-29
KR20100073127A KR101227453B1 (ko) 2010-07-29 2010-07-29 인공 신단위 장치
PCT/KR2010/009318 WO2012015124A1 (ko) 2010-07-29 2010-12-24 인공 신단위 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013532544A true JP2013532544A (ja) 2013-08-19
JP5688457B2 JP5688457B2 (ja) 2015-03-25

Family

ID=45530301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013521670A Expired - Fee Related JP5688457B2 (ja) 2010-07-29 2010-12-24 人工腎単位装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9072593B2 (ja)
EP (1) EP2586473B1 (ja)
JP (1) JP5688457B2 (ja)
KR (1) KR101227453B1 (ja)
CN (1) CN103096948A (ja)
WO (1) WO2012015124A1 (ja)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9475709B2 (en) 2010-08-25 2016-10-25 Lockheed Martin Corporation Perforated graphene deionization or desalination
US9744617B2 (en) 2014-01-31 2017-08-29 Lockheed Martin Corporation Methods for perforating multi-layer graphene through ion bombardment
US10653824B2 (en) 2012-05-25 2020-05-19 Lockheed Martin Corporation Two-dimensional materials and uses thereof
US9834809B2 (en) 2014-02-28 2017-12-05 Lockheed Martin Corporation Syringe for obtaining nano-sized materials for selective assays and related methods of use
US10418143B2 (en) 2015-08-05 2019-09-17 Lockheed Martin Corporation Perforatable sheets of graphene-based material
US10376845B2 (en) 2016-04-14 2019-08-13 Lockheed Martin Corporation Membranes with tunable selectivity
US10980919B2 (en) 2016-04-14 2021-04-20 Lockheed Martin Corporation Methods for in vivo and in vitro use of graphene and other two-dimensional materials
WO2014164621A1 (en) 2013-03-12 2014-10-09 Lockheed Martin Corporation Method for forming filter with uniform aperture size
US9572918B2 (en) 2013-06-21 2017-02-21 Lockheed Martin Corporation Graphene-based filter for isolating a substance from blood
CN105940479A (zh) 2014-01-31 2016-09-14 洛克希德马丁公司 使用宽离子场穿孔二维材料
CA2938305A1 (en) 2014-01-31 2015-08-06 Lockheed Martin Corporation Processes for forming composite structures with a two-dimensional material using a porous, non-sacrificial supporting layer
CA2942496A1 (en) 2014-03-12 2015-09-17 Lockheed Martin Corporation Separation membranes formed from perforated graphene
EA201790508A1 (ru) 2014-09-02 2017-08-31 Локхид Мартин Корпорейшн Мембраны гемодиализа и гемофильтрации на основе двумерного мембранного материала и способы их применения
JP2018530499A (ja) 2015-08-06 2018-10-18 ロッキード・マーチン・コーポレーション グラフェンのナノ粒子変性及び穿孔
SG11201808961QA (en) 2016-04-14 2018-11-29 Lockheed Corp Methods for in situ monitoring and control of defect formation or healing
WO2017180139A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 Lockheed Martin Corporation Two-dimensional membrane structures having flow passages
JP2019511451A (ja) 2016-04-14 2019-04-25 ロッキード・マーチン・コーポレーション 浮遊法を用いてグラフェンシートを大判転写用に処理する方法
WO2017180141A1 (en) 2016-04-14 2017-10-19 Lockheed Martin Corporation Selective interfacial mitigation of graphene defects
US10933184B2 (en) * 2016-09-30 2021-03-02 Us Kidney Research Corporation Dialysate free artificial kidney device
EP4335468A1 (en) 2022-09-08 2024-03-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Apparatus for generating dialysate for dialysis

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005509498A (ja) * 2001-11-19 2005-04-14 ディザイン テクニック プラスチック ボール ヴェ エレメンラリ サナイ ヴェ チカレット エー.エス. 電気血液透析用カートリッジ
JP2006520246A (ja) * 2003-03-14 2006-09-07 ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク マイクロ流体無膜交換装置を有する血液ベースの治療のためのシステム及び方法
JP2007325679A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Fuji Xerox Co Ltd 医療用デバイス
JP2008515551A (ja) * 2004-10-06 2008-05-15 ステイト オブ オレゴン アクティング バイ アンド スルー ザ ステイト ボード オブ ハイヤー エデュケーション オン ビハーフ オブ オレゴン ステイト ユニバーシティー Mecs透析器
WO2009100154A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-13 Trustees Of Columbia University In The City Of New York Fluid separation devices, systems and methods
JP2010506599A (ja) * 2006-05-22 2010-03-04 ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク 第1流体と第2流体との間で成分を交換する方法、第1流体から第1成分を清浄する方法、血液の処理方法、流体処理装置、第1流体と第1及び第2成分を含む第2流体との間で成分を交換する装置、第1流体と第2流体との間で成分を交換する装置、血漿から血球を分離する方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1989001967A1 (en) * 1987-09-03 1989-03-09 Brown University Research Foundation Blood purification with cultured renal cells
GB8722854D0 (en) * 1987-09-29 1987-11-04 Hardy S M Implantable artificial kidney
JP2800863B2 (ja) * 1991-12-27 1998-09-21 澁谷工業株式会社 可搬型透析装置
JP4023828B2 (ja) * 1996-09-05 2007-12-19 チルドレンズ・メディカル・センター・コーポレーション 人工腎臓および腎臓疾患治療へのその利用
EP1444998A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-11 B. Braun Medizintechnologie GmbH Bio-liquid treatment device
FR2852515B1 (fr) * 2003-03-17 2005-11-18 Dispositif et procede de traitement de sang avec extraction selective de solutes
DE10317024A1 (de) * 2003-04-11 2004-11-11 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Blutbehandlungsvorrichtung
US7790028B1 (en) * 2005-09-28 2010-09-07 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Systems, methods, and devices relating to a cellularized nephron unit
US8012118B2 (en) * 2006-03-08 2011-09-06 Fresenius Medical Care Holdings, Inc. Artificial kidney dialysis system
KR100750511B1 (ko) 2006-05-29 2007-08-20 주식회사 뉴하트바이오 나노 웹과 pdms 레이어를 이용한 인공 신장 칩

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005509498A (ja) * 2001-11-19 2005-04-14 ディザイン テクニック プラスチック ボール ヴェ エレメンラリ サナイ ヴェ チカレット エー.エス. 電気血液透析用カートリッジ
JP2006520246A (ja) * 2003-03-14 2006-09-07 ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニヴァーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク マイクロ流体無膜交換装置を有する血液ベースの治療のためのシステム及び方法
JP2008515551A (ja) * 2004-10-06 2008-05-15 ステイト オブ オレゴン アクティング バイ アンド スルー ザ ステイト ボード オブ ハイヤー エデュケーション オン ビハーフ オブ オレゴン ステイト ユニバーシティー Mecs透析器
JP2010506599A (ja) * 2006-05-22 2010-03-04 ザ トラスティーズ オブ コロンビア ユニバーシティ イン ザ シティ オブ ニューヨーク 第1流体と第2流体との間で成分を交換する方法、第1流体から第1成分を清浄する方法、血液の処理方法、流体処理装置、第1流体と第1及び第2成分を含む第2流体との間で成分を交換する装置、第1流体と第2流体との間で成分を交換する装置、血漿から血球を分離する方法
JP2007325679A (ja) * 2006-06-07 2007-12-20 Fuji Xerox Co Ltd 医療用デバイス
WO2009100154A1 (en) * 2008-02-04 2009-08-13 Trustees Of Columbia University In The City Of New York Fluid separation devices, systems and methods

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6014004000; E,WEINBERG et al.,: 'Concept and computational design for a bioartificial nephron-on-a-chip' The international Journal of Artificial Organs vol.31 no.6, 200806, pp.508-514 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103096948A (zh) 2013-05-08
WO2012015124A1 (ko) 2012-02-02
US9072593B2 (en) 2015-07-07
US20130123936A1 (en) 2013-05-16
KR101227453B1 (ko) 2013-01-29
KR20120011389A (ko) 2012-02-08
EP2586473B1 (en) 2019-06-26
EP2586473A1 (en) 2013-05-01
JP5688457B2 (ja) 2015-03-25
EP2586473A4 (en) 2017-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5688457B2 (ja) 人工腎単位装置
ES2365136T3 (es) Dispositivo de tratamiento de sangre con extracción selectiva de solutos.
US8414772B2 (en) Method for differentiation of substances
KR102211104B1 (ko) 혈액투석여과장치
US9814822B2 (en) Plasma generation with dialysis systems
US20130102948A1 (en) Portable blood filtration devices, systems, and methods
EP2076297A2 (en) Fluid-conserving cascade hemofiltration
BR9912668A (pt) Métodos e aparelhos para realizar ultrafiltração controlada durante hemodiálise
CN105209088B (zh) 用于从血浆移除蛋白结合性毒素的设备
JPH03170159A (ja) 血漿要素の選択的排除装置
JP6527884B2 (ja) 体腔液処理システム
WO2020076945A1 (en) Plasma dialysis systems and methods of use thereof
TWI574706B (zh) Dialysis device
US20210113753A1 (en) Dialysate-free wearable renal replacement system
CN108697987B (zh) 用于过滤流体的系统和方法
CN106659834A (zh) 用于去除血液中的促炎介质以及粒细胞和单核细胞的系统
CN205460102U (zh) 血液灌流串联血液透析滤过系统
WO2022036738A1 (zh) 流体处理方法及流体处理装置
JP2010136803A (ja) 血液からウイルス及びサイトカインを除去するシステム
CN221771022U (zh) 基于改造crrt机实现双重血浆分子吸附治疗模式的连接装置
JP2003299731A (ja) 有害物質結合アルブミン除去システム
EP3024510A1 (en) Blood purification systems and devices with internally generated replacement fluid
JPS58212452A (ja) 中空糸型流体分離装置
JP2003052815A (ja) 二重濾過による持続的血液浄化装置
KR20160013614A (ko) 혈액정화필터 및 이를 갖는 혈액정화장치

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20130221

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131211

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140204

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20140502

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20140513

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140604

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150120

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150126

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5688457

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees