[發明專利]具有微通道的器官模仿裝置及其使用和制造方法

有效

• 申請號: 201410465085.0
• 申請日: 2009-07-16
• 公開（公告）號: CN104328050B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 唐納德·E·英格貝爾;胡東恩
• 申請（專利權）人: 兒童醫療中心有限公司
• 主分類號: C12M3/06
• 分類號: C12M3/06
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司11290
• 代理人: 梁興龍,曹正建

1.一種用于模仿組織的功能或反應的裝置，包括：

第一微通道；

第二微通道；和

位于第一微通道和第二微通道之間的界面區的膜，所述膜包括朝向第一微通道的第一側和朝向第二微通道的第二側，第一側具有粘附到其上的第一類型細胞，第二側具有粘附到其上的第二類型細胞，所述膜允許細胞、粒子、化學物質、分子、流體、液體和氣體中的至少一種從所述膜的第一側到所述膜的第二側的遷移，所述膜在第一微通道中存在第一流體和第二微通道中存在第二流體的同時沿著所述膜的平面可控地伸展。

2.如權利要求1所述的裝置，還包括鄰近第一微通道和第二微通道的具有微通道壁的主體，所述微通道壁結合到所述膜上并可移動，從而允許所述膜沿著所述膜的平面可控地伸展。

3.如權利要求2所述的裝置，其中所述主體還包括通過所述微通道壁與第一微通道和第二微通道中的至少一個隔開的第一操作通道，所述微通道壁響應于第一操作通道與第一微通道和第二微通道中的至少一個之間的壓力差進行移動。

4.如權利要求1所述的裝置，還包括使所述膜擴張/收縮的電機。

5.如權利要求1所述的裝置，還包括使所述膜擴張/收縮的機械致動件。

6.如權利要求1所述的裝置，其中第一微通道具有與第二微通道不同的斷面尺寸。

7.如權利要求6所述的裝置，其中所述膜將所述裝置的主體內的主通道分成第一微通道和第二微通道，所述膜從所述主通道的中心垂直地偏移以形成不同的斷面尺寸。

8.如權利要求1所述的裝置，還包括至少由第一外主體部和第二外主體部限定的主體，所述膜是位于所述第一外主體部和所述第二外主體部之間的膜層，第一微通道由所述第一外主體部和所述膜層限定，第二微通道由所述第二外主體部和所述膜層限定。

9.如權利要求8所述的裝置，其中所述第一外主體部、所述第二外主體部和所述膜層通過粘結工藝結合在一起。

10.如權利要求1所述的裝置，還包括由第一外主體部和第二外主體部限定的主體，其中所述第一外主體部和所述第二外主體部通過將材料引入分別在所述第一外主體部和所述第二外主體部中形成第一微通道和第二微通道的主板中來制成。

11.如權利要求1所述的裝置，其中第一微通道具有與第二微通道相同的斷面尺寸。

12.如權利要求1所述的裝置，其中第一微通道和第二微通道部分地由彎曲的微通道壁限定。

13.如權利要求1所述的裝置，其中所述膜以進行周期性移動模式的方式可控地伸展。

14.如權利要求1所述的裝置，其中所述膜以進行不規則移動模式的方式可控地伸展。

15.如權利要求1所述的裝置，其中第一流體和第二流體是相同的流體。

16.如權利要求1所述的裝置，其中第一流體和第二流體中的至少一種是氣態流體。

17.如權利要求1所述的裝置，其中第一流體和第二流體中的至少一種是液體。

18.一種在具有位于第一微通道和第二微通道之間的界面區的膜的裝置中模仿組織的功能或反應的方法，所述膜的第一側暴露到第一微通道并具有粘附到其上的第一類型細胞，所述方法包括：

經由第一微通道移動第一流體；

經由第二微通道移動第二流體；以及

在(i)第一流體鄰近第一微通道內的第一種活細胞和(ii)第二流體在第二微通道內的同時，使所述膜沿著所述膜的平面伸展以引起粘附到所述膜的第一側上的第一種活細胞的動態拉伸。

19.如權利要求18所述的方法，其中所述膜的第二側具有粘附到其上的第二種活細胞，所述膜允許細胞、粒子、化學物質、分子、流體、液體和氣體中的至少一種在第一類型細胞和第二類型細胞之間的遷移。

20.如權利要求18所述的方法，其中所述伸展包括移動結合到所述膜上的微通道壁。

21.如權利要求18所述的方法，其中所述伸展包括使用使所述膜擴張/收縮的電機。

22.如權利要求18所述的方法，其中所述伸展包括使用使所述膜擴張/收縮的機械致動件。