JP2016528965A - ガス交換器および人工肺 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (32)
- 血液細胞および血漿を含む血液を処理するためのガス交換ユニットであって、
第1の面および第2の面を有する基板と、
前記基板の前記第2の面上に間隔をおいて配置された複数のナノチューブであって、前記ナノチューブが、前記ナノチューブによって囲まれた複数の血液流路を残す構成で前記基板上に配置されており、前記流路のそれぞれが、流入端部および流出端部を有し、前記流路のそれぞれが、前記血液が通って流れるのに十分なほど広く、前記ナノチューブが、前記血液が前記流路を通って流れるときに前記流路内に前記血漿を保持するのに十分なほど互いに近接して離間されており、前記基板が、前記基板の前記第1の面と前記基板の前記第2の面との間に延在する複数の穴を有し、前記穴のそれぞれが、前記流路のそれぞれに位置合わせされている、複数のナノチューブと、
前記基板の前記第1の面に前記血液を供給するように構成された血液入口であって、該血液入口を介して到来する前記血液が前記穴を通って流れ、続いて前記流路を通るように前記穴と流体連通している、血液入口と、
前記流路の前記流出端部から到来する前記血液を受け入れるように構成された血液出口と、
前記基板および前記ナノチューブのアレイを収容するように構成されたハウジングであって、前記ナノチューブ間の空間にガスを送るために構成されたガス入口および前記ナノチューブ間の前記空間から離れる方向に前記ガスを送るために構成されたガス出口を有するハウジングと
を備えるガス交換ユニット。 - 前記ナノチューブのそれぞれが、前記基板に対して垂直であり、前記流路のそれぞれが、前記基板に対して垂直である、請求項1に記載のガス交換ユニット。
- 前記ナノチューブが、アレイの構成で前記基板上に配置されており、前記アレイ内には、複数の空隙があり、該空隙のそれぞれが、前記流路のそれぞれに対応する、請求項1に記載のガス交換ユニット。
- 前記流路のそれぞれが、2〜500μmの直径を有する、請求項1に記載のガス交換ユニット。
- 前記ナノチューブが、5〜20nmの直径を有する、請求項1に記載のガス交換ユニット。
- 前記ナノチューブの中心が、前記ナノチューブの直径の1.5倍〜前記ナノチューブの直径の5倍だけ離間されている、請求項1に記載のガス交換ユニット。
- 前記ナノチューブのそれぞれが、前記基板に対して垂直であり、前記流路のそれぞれが、前記基板に対して垂直であり、前記流路のそれぞれが、2〜500μmの直径を有し、前記ナノチューブが、5〜20nmの直径を有する、請求項1に記載のガス交換ユニット。
- 前記ナノチューブの中心が、前記ナノチューブの直径の1.5倍〜前記ナノチューブの直径の5倍だけ離間されている、請求項7に記載のガス交換ユニット。
- 前記ナノチューブが、アレイの構成で前記基板上に配置されており、前記アレイ内には、複数の空隙があり、該空隙のそれぞれが、前記流路のそれぞれに対応する、請求項8に記載のガス交換ユニット。
- 血液細胞および血漿を含む血液を処理するためのガス交換器であって、
複数のガス交換ユニットであって、該ガス交換ユニットのそれぞれが、(a)第1の面および第2の面を有する基板、(b)前記基板の前記第2の面上に間隔をおいて配置された複数のナノチューブであって、前記ナノチューブが、前記ナノチューブによって囲まれた複数の血液流路を残す構成で前記基板上に配置されており、前記流路のそれぞれが、流入端部および流出端部を有し、前記流路のそれぞれが、前記血液が通って流れるのに十分なほど広く、前記ナノチューブが、前記血液が前記流路を通って流れるときに前記流路内に前記血漿を保持するのに十分なほど互いに近接して離間されており、前記基板が、前記基板の前記第1の面と前記基板の前記第2の面との間に延在する複数の穴を有し、前記穴のそれぞれが、前記流路のそれぞれに位置合わせされている、複数のナノチューブ、(c)前記基板の前記第1の面に前記血液を供給するように構成された血液入口であって、該血液入口を介して到来する前記血液が前記穴を通って流れ、続いて前記流路を通るように前記穴と流体連通している、血液入口、および(d)前記流路の前記流出端部から到来する前記血液を受け入れるように構成された血液出口を含む、複数のガス交換ユニットと、
前記複数のガス交換ユニットを収容するように構成されたハウジングであって、前記ナノチューブ間の空間にガスを送るために構成されたガス入口および前記ナノチューブ間の前記空間から離れる方向に前記ガスを送るために構成されたガス出口を有するハウジングと、
流入する前記血液を前記ガス交換ユニットの少なくとも1つに送るために構成された血液流入路と、
前記ガス交換ユニットの少なくとも1つから、流出する前記血液を送るために構成された血液流出路と
を備えるガス交換器。 - 前記ガス交換ユニットが、前記血液が直列の前記ガス交換ユニットを通って流れるように相互接続されている、請求項10に記載のガス交換器。
- 前記ガス交換ユニットのそれぞれにおいて、前記ナノチューブのそれぞれが、前記基板に対して垂直であり、前記流路のそれぞれが、前記基板に対して垂直であり、前記流路のそれぞれが、2〜500μmの直径を有し、前記ナノチューブが、5〜20nmの直径を有する、請求項11に記載のガス交換器。
- 前記ガス交換ユニットのそれぞれにおいて、前記ナノチューブが、アレイの構成で前記基板上に配置されており、前記アレイ内には、複数の空隙があり、該空隙のそれぞれが、前記流路のそれぞれに対応する、請求項12に記載のガス交換器。
- 前記ガス交換ユニットが、前記血液が並列の前記ガス交換ユニットを通って流れるように相互接続されている、請求項10に記載のガス交換器。
- 血液細胞および血漿を含む血液を処理するための方法であって、
ナノチューブによって囲まれた複数の血液流路を設けるステップであって、前記流路のそれぞれが、流入端部および流出端部を有し、前記流路のそれぞれが、前記血液が通って流れるのに十分なほど広く、前記ナノチューブが、前記血液が前記流路を通って流れるときに前記流路内に前記血漿を保持するのに十分なほど互いに近接して離間されるステップと、
前記流路に前記血液を通過させるステップと、
ガスに、前記血液流路の外の前記ナノチューブ間の空間を通過させるステップであって、前記ガスが、前記流路内の前記血液と相互作用するステップと
を含む方法。 - 前記流路のそれぞれが、2〜500μmの直径を有する、請求項15に記載の方法。
- 前記ナノチューブが、5〜20nmの直径を有する、請求項16に記載の方法。
- 前記ナノチューブの中心が、前記ナノチューブの直径の1.5倍〜前記ナノチューブの直径の5倍だけ離間されている、請求項17に記載の方法。
- 第1の面および第2の面を有する基板と、
前記基板の前記第2の面上に間隔をおいて配置された複数のナノチューブであって、前記ナノチューブが、前記ナノチューブによって囲まれた複数の流体流路を残す構成で前記基板上に配置されており、前記流路のそれぞれが、流入端部および流出端部を有し、前記流路のそれぞれが、前記流体が通って流れるのに十分なほど広く、前記ナノチューブが、前記流体が前記流路を通って流れるときに前記流路内に前記流体を保持するのに十分なほど互いに近接して離間されており、前記基板が、前記基板の前記第1の面と前記基板の前記第2の面との間に延在する複数の穴を有し、前記穴のそれぞれが、前記流路のそれぞれに位置合わせされている、複数のナノチューブと、
前記基板の前記第1の面に前記流体を供給するように構成された流体入口であって、該流体入口を介して到来する前記流体が前記穴を通って流れ、続いて前記流路を通るように前記穴と流体連通している、流体入口と、
前記流路の前記流出端部から到来する前記流体を受け入れるように構成された流体出口と、
前記基板および前記ナノチューブのアレイを収容するように構成されたハウジングであって、前記ナノチューブ間の空間にガスを送るために構成されたガス入口および前記ナノチューブ間の前記空間から離れる方向に前記ガスを送るために構成されたガス出口を有するハウジングと
を備える機器。 - 前記ナノチューブのそれぞれが、前記基板に対して垂直であり、前記流路のそれぞれが、前記基板に対して垂直である、請求項19に記載の機器。
- 前記ナノチューブが、アレイの構成で前記基板上に配置されており、前記アレイ内には、複数の空隙があり、該空隙のそれぞれが、前記流路のそれぞれに対応する、請求項19に記載の機器。
- 複数のユニットであって、該ユニットのそれぞれが、(a)第1の面および第2の面を有する基板、(b)前記基板の前記第2の面上に間隔をおいて配置された複数のナノチューブであって、前記ナノチューブが、前記ナノチューブによって囲まれた複数の流体流路を残す構成で前記基板上に配置されており、前記流路のそれぞれが、流入端部および流出端部を有し、前記流路のそれぞれが、前記流体が通って流れるのに十分なほど広く、前記ナノチューブが、前記流体が前記流路を通って流れるときに前記流路内に前記流体を保持するのに十分なほど互いに近接して離間されており、前記基板が、前記基板の前記第1の面と前記基板の前記第2の面との間に延在する複数の穴を有し、前記穴のそれぞれが、前記流路のそれぞれに位置合わせされている、複数のナノチューブ、(c)前記基板の前記第1の面に前記流体を供給するように構成された流体入口であって、該流体入口を介して到来する前記流体が前記穴を通って流れ、続いて前記流路を通るように前記穴と流体連通している、流体入口、および(d)前記流路の前記流出端部から到来する前記流体を受け入れるように構成された流体出口を含む複数のユニットと、
前記複数のユニットを収容するように構成されたハウジングであって、前記ナノチューブ間の空間にガスを送るために構成されたガス入口および前記ナノチューブ間の前記空間から離れる方向に前記ガスを送るために構成されたガス出口を有するハウジングと、
流入する前記流体を前記ユニットの少なくとも1つに送るために構成された流体流入路と、
前記ユニットの少なくとも1つから流出する前記流体を送るために構成された流体流出路と
を備える機器。 - 前記ユニットが、前記流体が直列の前記ユニットを通って流れるように相互接続されている、請求項22に記載の機器。
- 前記ユニットのそれぞれにおいて、前記ナノチューブのそれぞれが、前記基板に対して垂直であり、前記流路のそれぞれが、前記基板に対して垂直であり、前記流路のそれぞれが、2〜500μmの直径を有し、前記ナノチューブが、5〜20nmの直径を有する、請求項23に記載の機器。
- 前記ユニットのそれぞれにおいて、前記ナノチューブが、アレイの構成で前記基板上に配置されており、前記アレイ内には、複数の空隙があり、該空隙のそれぞれが、前記流路のそれぞれに対応する、請求項23に記載の機器。
- 前記ユニットが、前記流体が直列の前記ユニットを通って流れるように相互接続されている、請求項22に記載の機器。
- 流体とガスとを相互作用させるための方法であって、
ナノチューブによって囲まれた複数の流体流路を設けるステップであって、前記流路のそれぞれが、流入端部および流出端部を有し、前記流路のそれぞれが、前記流体が通って流れるのに十分なほど広く、前記ナノチューブが、前記流体が前記流路を通って流れるときに前記流路内に前記流体を保持するのに十分なほど互いに近接して離間される、ステップと、
前記流体に前記流路を通過させるステップと、
ガスに、前記流体流路の外の前記ナノチューブ間の空間を通過させるステップであって、前記ガスが、前記流路内の前記流体と相互作用する、ステップと
を含む方法。 - 前記流路のそれぞれが、2〜500μmの直径を有する、請求項27に記載の方法。
- 前記ナノチューブが、5〜20nmの直径を有する、請求項27に記載の方法。
- 前記ナノチューブの中心が、前記ナノチューブの直径の1.5倍〜前記ナノチューブの直径の5倍だけ離間されている、請求項27に記載の方法。
- 前記ガスと前記流路内の前記流体との前記相互作用が、ガスの交換を含む、請求項27に記載の方法。
- 前記ガスと前記流路内の前記流体との前記相互作用が、熱の交換を含む、請求項27に記載の方法。
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