具有微通道的器官模仿装置及其使用和制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种系统和方法，所述装置包括具有被一个或多个多孔膜分隔的中央微通道的主体。所述膜被设置成将所述中央微通道分隔成两个以上的平行的中央微通道，其中一种或多种第一流体经由第一中央微通道供应，一种或多种第二流体经由第二或多个中央微通道供应。每个多孔膜的表面可以用细胞粘附分子涂布，以支持细胞在所述膜的上下表面上的附着并促进它们的组织化。孔的大小足以仅允许交换气体和小的化学物质，或大小足以允许大蛋白和整个活细胞的移动和经过通道传递。流体压力、流动特性和通道几何形状也可以变化，以向一个或两个组织层施加所需的机械力。

Organ mimicking device with microchannel and its use and manufacturing method

The invention discloses a system and a method, which comprises a main body with a central micro channel separated by one or more porous membranes. The membrane is arranged to separate the central microchannel into more than two parallel central microchannels, in which one or more first fluids are supplied via the first central microchannel, and one or more second fluids are supplied via second or more central microchannels. The surface of each porous membrane can be coated with cell adhesion molecules to support cell attachment on the upper and lower surfaces of the membrane and facilitate their organization. The pore size is large enough to allow only the exchange of gases and small chemicals, or large enough to allow the movement and passage of large proteins and whole living cells. Fluid pressure, flow characteristics and channel geometry can also be varied to apply the required mechanical force to one or two tissue layers.

【技术实现步骤摘要】
具有微通道的器官模仿装置及其使用和制造方法相关申请的交叉参考本申请要求2008年7月16日提交的美国临时申请号No.61/081,080的优先权，在此引入它的全部内容作为参考。本申请是中国专利申请第201410465085.0号(下文称“子案”)的分案申请，该子案其申请日是2009年7月16日，专利技术名称是“具有微通道的器官模仿装置及其使用和制造方法”。本申请是在国家知识产权局认为上述子案不符合单一性要求的情况下提出的，具体涉及上述子案的第二次审查意见通知书，其发文日为2016年7月13日，发文序号为2016070801381820。上述子案是中国专利申请第200980132001.9号(下文称“母案”)的分案申请，该母案其申请日是2009年7月16日，专利技术名称是“具有微通道的器官模仿装置及其使用和制造方法”。政府支持本专利技术受到美国国家卫生研究院资助号No.NIHR01ES016665-01A1的政府支持。美国政府对其具有一定的权利。
本专利技术总体上涉及一种具有微通道的器官模仿装置及其使用和制造方法。
技术介绍
机械力-推力、拉力、张力、压力-是细胞发育和行为的重要调节因本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于模仿组织的功能或反应的装置，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间的界面区的膜，所述膜包括朝向第一微通道的第一侧和朝向第二微通道的第二侧，第一侧具有粘附到其上的第一类型细胞，第二侧具有粘附到其上的第二类型细胞，所述膜允许细胞、粒子、化学物质、分子、流体、液体和气体中的至少一种从所述膜的第一侧到所述膜的第二侧的迁移，所述膜在第一微通道中存在第一流体和第二微通道中存在第二流体的同时在至少一个所需方向上可控地伸展。

【技术特征摘要】
2008.07.16 US 61/081,0801.一种用于模仿组织的功能或反应的装置，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间的界面区的膜，所述膜包括朝向第一微通道的第一侧和朝向第二微通道的第二侧，第一侧具有粘附到其上的第一类型细胞，第二侧具有粘附到其上的第二类型细胞，所述膜允许细胞、粒子、化学物质、分子、流体、液体和气体中的至少一种从所述膜的第一侧到所述膜的第二侧的迁移，所述膜在第一微通道中存在第一流体和第二微通道中存在第二流体的同时在至少一个所需方向上可控地伸展。2.如权利要求1所述的装置，还包括邻近第一微通道和第二微通道的具有可动壁的主体，所述可动壁结合到所述膜上并可移动，从而允许所述膜在所述至少一个所需方向上可控地伸展。3.如权利要求2所述的装置，其中所述主体还包括通过所述可动壁与第一微通道和第二微通道中的至少一个隔开的第一操作通道，所述可动壁响应于第一操作通道与第一微通道和第二微通道中的至少一个之间的压力差进行移动。4.如权利要求1所述的装置，还包括结合到所述膜上以允许所述膜可控地伸展的电机。5.如权利要求1所述的装置，还包括结合到所述膜上以允许所述膜可控地伸展的机械致动件。6.如权利要求1所述的装置，其中第一微通道具有与第二微通道不同的断面尺寸。7.如权利要求6所述的装置，其中所述膜将所述装置的主体内的主通道分成第一微通道和第二微通道，所述膜从所述主通道的中心垂直地偏移以形成不同的断面尺寸。8.如权利要求1所述的装置，还包括至少由上层和下层限定的主体，所述膜是位于所述上层和所述下层之间的膜层，第一微通道至少部分地由所述上层和所述膜层限定，第二微通道至少部分地由所述下层和所述膜层限定。9.如权利要求8所述的装置，其中所述上层、所述下层和所述膜层通过粘结工艺结合在一起。10.如权利要求1所述的装置，还包括由上部部件和下部部件限定的主体，所述上部部件和所述下部部件通过将材料引入分别在所述上部部件和所述下部部件中形成第一微通道和第二微通道的主板中来制成。11.如权利要求1所述的装置，其中第一微通道具有与第二微通道相同的断面尺寸。12.如权利要求1所述的装置，其中第一微通道和第二微通道至少部分地由弯曲的壁限定。13.如权利要求1所述的装置，其中所述膜以进行周期性移动模式的方式可控地伸展。14.如权利要求1所述的装置，其中所述膜以进行不规则移动模式的方式可控地伸展。15.如权利要求1所述的装置，其中第一流体和第二流体是相同的流体。16.如权利要求1所述的装置，其中第一流体和第二流体中的至少一种是气态流体。17.如权利要求1所述的装置，其中第一流体和第二流体中的至少一种是液体。18.一种在具有位于第一微通道和第二微通道之间的界面区的膜的装置中模仿组织的功能或反应的方法，所述膜的第一侧暴露到第一微通道并具有粘附到其上的第一类型细胞，所述方法包括：经由第一微通道移动第一流体；经由第二微通道移动第二流体；以及在(i)第一流体邻近第一微通道内的第一种活细胞和(ii)第二流体在第二微通道内的同时，使所述膜在第一方向上伸展以向粘附到所述膜的第一侧上的第一种活细胞施加力。19.如权利要求18所述的方法，其中所述膜的第二侧具有粘附到其上的第二种活细胞，所述膜允许细胞、粒子、化学物质、分子、流体、液体和气体中的至少一种在第一类型细胞和第二类型细胞之间的迁移。20.如权利要求18所述的方法，其中所述伸展包括移动结合到所述膜上的可动壁。21.如权利要求18所述的方法，其中所述伸展包括使用使所述膜移动的电机。22.如权利要求18所述的方法，其中所述伸展包括使用使所述膜移动的机械致动件。23.如权利要求18所述的方法，还包括，在所述伸展之后，使所述膜回缩以解除施加到第一种活细胞上的力。24.如权利要求23所述的方法，还包括，重复(i)使所述膜伸展和(ii)...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德·E·英格贝尔，胡东恩，
申请(专利权)人：儿童医疗中心有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US