微流控人工肺及其制造方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116019995A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202211673003.2(22)申请日2022.12.26(71)申请人清华大学地址100084北京市海淀区清华园(72)发明人李永健徐金龙(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师韩嫚嫚姜璐璐(51)Int.Cl.A61M1/36(2006.01)A61M1/16(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称微流控人工肺及其制造方法(57)摘要本发明公开了一种微流控人工肺及其制造方法，包括：基体，设有至少一血流通道、至少一第一气流通道以及至少一所述第一气流通道与所述血流通道的交汇区域；至少一仿生密封微结构阵列，包括多个微结构，多个所述微结构阵列排布在所述交汇区域而使所述血流通道内的血液和所述第一气流通道内的气体之间形成分界面。本发明的微流控人工肺，通过将多个微结构阵列排布在交汇区域形成仿生密封微结构阵列，使得血流通道内的血液和第一气流通道内的气体在流经交汇区域时会填充于多个微结构之间的间隙中而形成稳定的分界面，使得血液和气体之间不会掺混，从而实现密封功能，并且无需进行额外的控制与输入，同时血液和气体又能在该分界面处进行气体交换。CN116019995ACN116019995A权利要求书1/2页1.一种微流控人工肺，其特征在于，包括：基体，设有至少一血流通道、至少一第一气流通道以及至少一所述第一气流通道与所述血流通道的交汇区域；至少一仿生密封微结构阵列，包括多个微结构，多个所述微结构阵列排布在所述交汇区域而使所述血流通道内的血液和所述第一气流通道内的气体之间形成分界面。2.根据权利要求1所述的微流控人工肺，其特征在于，所述血流通道的数量、所述第一气流通道的数量以及所述仿生密封微结构阵列的数量均为多个，所述基体还设有入血通道和出血通道，所述入血通道通过多个所述血流通道与所述出血通道相连通，多个所述第一气流通道和多个所述血流通道交替排布设置，多个所述仿生密封微结构间隔排布并位于多个所述第一气流通道和多个所述血流通道之间。3.根据权利要求1所述的微流控人工肺，其特征在于，所述基体还设有至少一第二气流通道，所述第二气流通道与所述血流通道之间通过换氧膜进行分隔。4.根据权利要求3所述的微流控人工肺，其特征在于，所述基体包括第一基体以及第二基体，所述第一基体的第一表面开设有至少一血流沟槽、至少一第一气流沟槽以及至少一中间沟槽，所述仿生密封微结构阵列位于所述中间沟槽内，所述第二基体的第一表面开设有至少一第二气流沟槽，所述第一基体的第一表面与所述第二基体的第一表面通过所述换氧膜相贴合，所述血流沟槽形成所述血流通道，所述第一气流沟槽形成所述第一气流通道，所述中间沟槽形成所述交汇区域，所述第二气流沟槽形成所述第二气流通道。5.根据权利要求1所述的微流控人工肺，其特征在于，多个所述微结构沿所述血液的输送方向排布在所述交汇区域。6.根据权利要求5所述的微流控人工肺，其特征在于，相邻两所述微结构之间的间距为5μm～500μm。7.根据权利要求5所述的微流控人工肺，其特征在于，所述微结构包括中间结构、连接结构以及两端部结构，两所述端部结构通过所述连接结构与所述中间结构相连接并相对于所述中间结构对称设置，两个所述端部结构配合所述连接结构形成与所述血液接触的第一接触部，两个所述端部结构配合所述中间结构形成与所述气体接触的第二接触部。8.根据权利要求7所述的微流控人工肺，其特征在于，所述第一接触部包括第一侧面以及两第二侧面，两所述第二侧面通过所述第一侧面相连接；所述第二接触部包括第三侧面、两第四侧面以及两第五侧面，两所述第五侧面通过两所述第四侧面与所述第三侧面相连接；所述第一侧面、所述第三侧面以及所述第五侧面沿所述输送方向延伸并相互平行设置，所述第四侧面沿所述输送方向的垂直方向延伸设置，所述第二侧面的一端与所述第一侧面相连接，所述第二侧面的另一端朝所述第五侧面倾斜延伸并与所述第五侧面相连接。9.根据权利要求7所述的微流控人工肺，其特征在于，所述中间结构在所述输送方向上的宽度为10μm～300μm。10.根据权利要求7所述的微流控人工肺，其特征在于，2CN116019995A权利要求书2/2页所述连接结构在所述输送方向上的宽度为5μm～500μm。11.根据权利要求7所述的微流控人工肺，其特征在于，所述端部结构与所述中间结构之间具有夹角，所述夹角的角度为0°‑180°。12.根据权利要求7所述的微流控人工肺，其特征在于，所述端部结构在所述输送方向上的宽度为0.5μm‑20μm，所述端部结构在所述输送方向的垂直方向上的宽度为0.5μm‑50μm。13.一种微流控人工肺的制造方法，其