分子交换装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于分析和控制设备的分子交换装置(1)，以及制造分子交换装置的方法。该分子交换装置包括自近端(3)向远端(4)延伸的套管(2)，支承自该近端向该远端延伸的至少两个流体通路(7a,7b)；该套管包括在该远端与该近端之间的至少一个交换孔口(9a,9b)，其中由该交换孔口所暴露的该流体通路的一部分是多孔的。

【技术实现步骤摘要】
本申请为2009年5月26日进入中国国家阶段的PCT专利申请“分子交换装置”（申请号：200780043794.8，申请人：探测器科学有限公司）的分案申请。
本专利技术涉及一种分子交换装置。特别地，本专利技术涉及用于分析和控制设备的分子交换装置和制造分子交换装置的方法。
技术介绍
诸如透析探针的分子交换装置是本领域中已知的。这种探针涉及用于插入到对象体内(诸如在血管中)，用于对象体内物质或物质水平的透析、检测。这种探针通常包括多孔膜，灌流流体经过多孔膜而供应和移除。来自灌流流体的分子可穿过膜进入对象体内，且反之亦然。在后一种情况下，可使用内部设备或外部设备来确定某种分子的存在及其浓度以执行分析。诸如在现有技术探针中所用的那种用于透析管件的膜典型地具有非常薄的壁以促进有效扩散，这表示它们提供非常小的结构支承，且因此在使用中薄壁并不维持其形状。为了向膜提供额外的支承，第一探针具有置于管件中心内的细线以在插入到对象体内期间向膜提供支承，以及在膜弯曲时防止膜的壁坍陷。但是，尽管添加了细线，这种探针仍倾向于在插入期间且特别是在弯曲时抵靠着金属线而坍陷。在克服这个问题的尝试中，用膜内中空管替换线，中空管典型地沿着探针的纵向轴线定位。中空管提供细长支承件，其还充当灌流流体的供应或回流管线。将这种形式的内部支承件用于膜的主要缺点之一在于在插入内部支承件期间和插入到对象体内期间对膜造成损坏。在为克服向膜提供充分支承的问题的另一尝试中，探针形成为具有胶合到诸如中空不锈钢管的支承结构上的较短长度的膜管件。钢管提供伸长且辅助装置的插入。这种探针的缺点在于，在生理条件下，在这种探针组件中所用的胶由于与流体接触而弱化，导致在对象体内膜管件从支承结构碎裂。这种中空管的膜管件也可由于插入到对象期间所造成的机械损坏而碎裂。鉴于这种探针在对象(即，人或动物体)体内使用，应清楚由于其可能会造成的潜在损害，不希望出现膜的碎裂。当这种情况发生于诸如肌肉的组织中时，这是不幸的，但由于膜的材料是相对生物相容的，因而这并不是灾难性的。但是，当这种情况发生于对象的系统内，诸如循环系统内时，丢失的碎片可能移动到它们会危及生命的区域(例如，心脏)。即使在发生严重损害之前对这样的片段进行了定位，这种片段的移除也会造成进一步的损伤。EP 0675695公开了一种透析探针，其中透析膜附连于探针的近端以克服探针会自其锚固件松动的可能性，这是由于锚固区不在对象体内的事实。尽管其相当有效，但这是一种制造起来相对复杂且昂贵的探针。此外，顶端并不以任何方式受到保护，使得顶端易于损坏。在克服上述缺点的尝试中，EP-A- 1105045公开了一种布置，其中由透析膜形成的管安装于相对较硬的支承构件上。特别地，支承构件是细长的且管状透析膜沿着一个纵向侧延伸，以U形方式折回，在支承构件的远端处穿过眼或缺口，然后与相对的纵向侧相反地向后前进。该支承构件向管状膜提供支承，且像这样，这种探针比先前的探针更稳固且更具成本效益。但是，支承构件并不对膜的外壁提供任何保护。特别地，并未提供任何手段来在使用期间将膜壁维持就位，以确保不阻止流体在管状膜内的流动。而且，呈U形方式的折叠膜会在探针顶端处造成膜的扭结和/或褶皱，这可阻止流体在管状膜内的流动，且因而妨碍探针的效率和准确性。此外，这种探针仍是相对复杂的且由于制造过程的复杂性，制造起来成本较高。不对管状膜进行预处理的话，难以在支承构件的周围插入膜，从而使得制造过程需要更加复杂。而且，发现难以相对于支承件维持管状膜在适当位置。WO 99/45982公开了用来插入到血管内用于检测物质的导管。其中所公开的导管包括细长主体，该细长主体包括两个通道，微透析溶液可经过两个通道流动。开口限定于导管主体中。附连到导管主体外部的微透析膜覆盖开口，可跨过该膜发生微透析。透析膜到探针主体外部的结合意味着存在微透析膜自导管主体碎裂的高风险，这会导致上文关于碎裂所讨论的缺点。US 7,008,398公开了一种微透析探针，其中可沿着透析膜的整个长度发生透析。由探针壁提供的唯一的保护减小了透析膜的总表面积并因此降低了跨膜透析的效率。US 2005/0251087公开了一种微透析探针，其由细长的外框架支承以保持管状膜处于所希望的结构。但是，管状膜并不由框架牢固地保持且存在脆弱的构造在使用期间可能会容易断裂的巨大风险。而且，在这种布置中，很少对管状膜提供保护，这可能会在插入到对象体内时导致管状膜的结构变形或损坏。此外，需要大量的材料来形成具有充分强度的框架，且因此相对于能经过该装置传输的流体体积，增加了装置总大小，这使得当插入到对象体内时侵入性更强且生产起来更为昂贵。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种分子交换装置，其克服了或减轻了上述缺点中的某些缺点或所有缺点。为了避免疑惑，以下术语意在具有如下文所概述的定义：分子交换是任何合适的分子或组合物的选择性交换，包括但不限于自装置到外部环境和自外部环境到装置的透析、超滤、药物输送等。套管由任何合适的材料构造而成，使得在其预期使用的环境中防止流体或分子的实质流动穿过其壁。因此，在分子交换装置预期插入到人或动物体内的生物应用中，套管由耐受生物相容环境的材料制成并防止物质渗透套管。套管的材料还必须具有足够的刚性以确保装置在插入期间不易损坏，但也具有足够的柔性以在使用期间允许装置一定程度的弯曲。优选地，套管由高密度聚乙烯(HDPE)、聚酰胺、碳纤维、不锈钢或类似材料构造而成。套管的远端是预期要插入到需要分子交换的环境内的装置的端部。套管的近端是预期不插入到需要分子交换的环境内的装置的端部。套管的远端和近端适于允许将灌流流体插入到流体通路内/将灌流流体从流体通路抽出。远端和近端也适于允许附加的构件(诸如探针、传感器、连接器)插入到监控/分析系统内等。至少一个交换孔口是暴露流体通路的邻近部分的套管的一部分。交换孔口可为腔体的外壁中的开口。备选地，交换孔口可为多孔区，其允许选定的分子自流体通路至外部环境/自外部环境至流体通路的交换。多孔部分为多孔至使得其允许分子跨过流体通路和/或套管进行选择性交换的程度。本领域技术人员应了解不同大小的分子将需要不同的孔隙率以允许分子的选择性交换。流动室提供流体自至少一个流体通路到另外的至少一个流体腔体的通道。举例而言，流动室可提供流体自一个流体通路经过例如连接管或开放腔室到另一个流体通路的流体通道。对象为其中可应用该装置的任何合适的环境。举例而言，对象可为人或动物体。备选地，对象可为工业、化学或发酵过程的部分。在本专利技术的第一方面，提供一种分子交换装置，其包括自近端向远端延伸的套管，该套管支承自近端向远端延伸的至少两个流体通路；该套管包括位于远端与近端之间的至少一个交换孔口，其中被交换孔口暴露的流体通路的一部分是多孔的。由根据本专利技术的分子交换装置所提供的主要优点在于套管支承并保护至少两个流体通路。套管还确保了通路的多孔部分在使用中不会碎裂，同时还确保通路维持其形状并最大化其内的流体流动。在本专利技术的一个有利实施例中，分隔件沿着套管至少延伸交换孔口的长度，分隔至少两个流体通路。在另一有利实施例中，分隔件沿着套管的基本上整个长度自远端向近端延伸，分隔至少两个流体通路。优选地，分隔件沿着套管的中心轴线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分子交换装置，包括：套管，其自近端向远端延伸，支承自所述近端向所述远端延伸的至少两个流体通路；所述套管包括在所述远端与所述近端之间的至少一个交换孔口，其中，由该交换孔口暴露的流体通路的一部分是多孔的。

【技术特征摘要】
2006.09.28 GB 0619157.11. 一种分子交换装置，包括：套管，其自近端向远端延伸，支承自所述近端向所述远端延伸的至少两个流体通路；所述套管包括在所述远端与所述近端之间的至少一个交换孔口，其中，由该交换孔口暴露的流体通路的一部分是多孔的。2. 根据权利要求1所述的分子交换装置，其特征在于，分隔件沿着所述套管延伸至少所述交换孔口的长度，分隔所述至少两个流体通路。3. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，分隔件沿着所述套管的整个长度自所述远端向所述近端延伸，分隔所述至少两个流体通路。4. 根据权利要求2所述的分子交换装置，其特征在于，所述分隔件沿着所述套管的中心轴线延伸。5. 根据权利要求4所述的分子交换装置，其特征在于，两个流体通路布置于中心的分隔件的对齐侧上。6. 根据权利要求4所述的分子交换装置，其特征在于，两个或更多的流体通路布置于中心的分隔件周围。7. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，所述至少两个流体通路由所述套管和/或分隔件限定。8. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，所述至少两个流体通路不由所述套管和/或分隔件限定。9. 根据权利要求8所述的分子交换装置，其特征在于，所述至少两个流体通路为保持于所述套管内的至少一个管。10. 根据权利要求9所述的分子交换装置，其特征在于，所述至少一个管为多孔膜。11. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，所述流体通路的多孔区域是在所述交换孔口的近端和远端处与所述套管结合的多孔膜。12. 根据权利要求11中任一项所述的分子交换装置，其特征在于，所述多孔膜为透析膜。13. 根据权利要求9所述的分子交换装置，其特征在于，所述至少一个管自所述套管的所述近端向所述远端延伸，在所述远端处自身折回且自所述套管的所述远端向所述近端延伸，提供两个流体通路。14. 根据权利要求9所述的分子交换装置，其特征在于，所述至少一个管具有圆形的截面或非圆形的截面。15. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，所述交换孔口为通过切掉所述套管的一部分而形成的开口。16. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，所述交换孔口为通过处理所述套管使所述套管的一部分变得多孔而形成的开口。17. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，多于一个交换孔口暴露相同的流体通路。18. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，多于一个交换孔口的多孔部分具有不同的孔隙率。19. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，所述至少两个流体通路具有对齐的或未对齐的交换孔口。20. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，所述装置的远端包括在所述套管的端部中的插塞。21. 根据权利要求2所述的分子交换装置，其特征在于，所述分隔件向所述套管的所述远端延伸，且包含流体孔口以允许自一个流体通路到另一个流体通路的流动。22. 根据权利要求1或2所述的分子交换装置，其特征在于，所述套管的所述远端形成为包含流动室的顶端，以允许自至少一个流体通路的一端流入到另一个流体通路的该端部内。23. 根据权利要求22所述的分子交换装置，其特征在于，所述至少一个流体通路的端部延伸到所述流动室内。24. 根据权利要求22...

【专利技术属性】
技术研发人员：MT奥康奈尔，SJ布洛克，
申请(专利权)人：探测器科学有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB