气体递送装置制造方法及图纸

一种气体递送装置包括一氧化氮生成系统。系统具有包括亚硝酸根离子源的介质。工作电极与介质接触。Cu(II)‑配体络合物与工作电极接触。参比/对电极，或者参比电极和对电极与介质接触并与工作电极分开。入口导管用于将氮气递送到介质，并且出口导管用于从介质输送氮气和一氧化氮流。吸气气体导管操作性地连接到出口导管以引入含氧气体并形成气体递送装置的输出气流。

Gas delivery device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】气体递送装置相关申请的交叉引用本申请是2017年4月11日提交的共同未决美国序列号15/484,981的部分继续申请，美国序列号15/484,981自身是2016年8月2日提交的美国序列号15/226,769的部分继续申请，美国序列号15/226,769自身是2013年12月7日提交的美国序列号14/099,942（现在是美国专利号9,480,785）的分案申请，美国序列号14/099,942自身是2013年3月28日提交的美国序列号13/852,841（现在是美国专利号9,498,571）的部分继续申请，美国序列号13/852,841自身要求2012年3月30日提交的美国临时申请序列号61/617,886的权益，所述申请中的每一个的全部内容通过引用并入本文。关于联邦政府赞助的研究或开发的声明本专利技术是在由美国国立卫生研究院（NIH）授予的基金号HD087071和HL119403下由政府支助进行的。政府在本专利技术中拥有某些权利。
技术介绍
一氧化氮（NO）是一种内源性气体分子，其已经显示出具有若干重要的生理功能，包括其独特的血管舒张特性、伤口愈合特性、促血管生成特性、抗癌效力、抗血小板活性和抗微生物/抗病毒活性。在一些情况下，NO可以用于控制感染、防止生物膜形成，并最大程度地减少炎症和纤维化。还已经探索了NO在吸入疗法中的用途。吸入的一氧化氮已用于治疗肺衰竭，并已显示出增强肺血管舒张作用和降低肺血管阻力。吸入的一氧化氮也已用于治疗患有低氧性呼吸衰竭的新生儿，并已显示改善氧合作用并减少对体外膜氧合疗法的需求。吸入的一氧化氮的使用在其他领域中也可证明是有益的，诸如在肺移植期间，作为吸入性防腐剂用于治疗肺动脉高压等。附图说明通过参考以下详细描述和附图，本公开的示例的特征将变得显而易见，在附图中，相似的附图标记对应于类似但不一定相同的部件。为了简洁起见，具有先前描述的功能的附图标记或特征可以或可以不结合出现它们的其他附图来描述。图1A是包括两电极配置的气体递送装置的示例的示意图；图1B是包括三电极配置的气体递送装置的示例的示意图；图2是气体递送装置的示例的示意图，该气体递送装置包括一氧化氮生成系统和分离器，用于吸入疗法；图3是适用于本文所公开的气体递送装置的任何示例的一氧化氮传感器的示例；图4A是气体递送装置的另一个示例的示意图，该气体递送装置包括一氧化氮生成系统和一氧化氮提取装置，用于吸入疗法；图4B是气体递送装置的另一个示例的示意图，该气体递送装置包括一氧化氮生成系统和一氧化氮提取装置，用于吸入疗法；图5是操作性地连接到血液充氧器的气体递送装置的示例的示意图；图6是就NOppb水平对时间（以小时为单位）而言，在2mMCu(II)-三(2-吡啶基甲基)胺（CuTPMA）、100mM亚硝酸钠和0.1M3-(N-吗啉代)丙磺酸（MOPS）缓冲液的本体水溶液中，通过在0.071cm2玻璃碳电极上施加-0.2V、-0.3V和-0.4V（对比3MCl-Ag/AgCl参比电极），描绘一氧化氮生成的调节的曲线图；图7是就NOppm水平对时间（以分钟为单位）而言，在2mMCuTPMA、400mM亚硝酸钠和0.2M4-(2-羟乙基)-l-哌嗪乙磺酸）（HEPES）缓冲液（pH7.2）的本体水溶液中，通过在约15cm2的金网电极上施加-0.4V、-0.26V、-0.24V、-0.22V、-0.20V和-0.17V（对比3MCl-Ag/AgCl参比电极），描绘一氧化氮生成的调节的曲线图；图8是就电流（μA）对时间（以秒为单位）而言，描绘本文所公开的示例传感器对在氮气流中生成和吹扫的NO(g)水平的安培气相响应的曲线图；图9是就NOppm水平对时间（以分钟为单位）而言，在7mMCu(II)-1,4,7-三甲基-1,4,7-三氮杂环壬烷（CuMe3TACN）、1M亚硝酸钠和0.5MHEPES缓冲液（pH7.3）的本体水溶液中，在25cm2铂网电极上采用恒定电流方法，描述一氧化氮生成的调节的曲线图；图10A是就NOppm水平对时间（以秒为单位）而言，在含有20%氧气的输出气流中，描绘一氧化氮生成的调节的曲线图，其中NO是在25cm2铂网电极上采用恒定电流方法，由7mMCuMe3TACN、1M亚硝酸钠和0.5MHEPES缓冲液（pH7.3）的本体水溶液生成；图10B是就NOppm水平对施加电流（mA）而言，描绘图10A的NO生成的曲线图；图11是就NOppm水平对时间（以秒为单位）而言，在包括通过空气吹扫气体以0.05升/分钟的恒定流速从溶液中吹扫的NO的输出气流中，描绘一氧化氮生成的调节曲线图，其中NO是在4.5cm×8.5cm金网电极上采用恒定电流方法，由7mMCuMe3TACN、1M亚硝酸钠和0.5MHEPES缓冲液（pH7.3）的本体水溶液生成；图12是就NOppm水平对时间（以秒为单位）而言，在包括通过氧气吹扫气体以0.05升/分钟的恒定流速从溶液中吹扫的NO的输出气流中，描绘一氧化氮生成的调节的曲线图，其中NO是在4.5×4.5cm2不锈钢电极上采用恒定电流方法，由7mMCuMe3TACN、1M亚硝酸钠和0.5MHEPES缓冲液（pH7.3）的本体水溶液生成；图13是就NOppm水平对时间（以秒为单位）而言，在包括通过氧气吹扫气体以0.05升/分钟的恒定流速从溶液中吹扫的NO的输出气流中，描绘一氧化氮生成的调节的曲线图，其中NO是在4.5×4.5cm2不锈钢电极上采用恒定电流方法，由7mMCuMe3TACN、1M亚硝酸钠和0.5MHEPES缓冲液（pH7.3）的本体水溶液生成；图14A是就NOppm水平对时间（以分钟为单位）而言，在包括通过空气吹扫气体以0.1升/分钟和0.2升/分钟的恒定流速从溶液中吹扫的NO的输出气流中，描绘一氧化氮生成的调节的曲线图，其中NO是在5×10cm2金电极上采用恒定电流方法，由2mM至7mMCuMe3TACN和0.1M至1M亚硝酸钠的本体水溶液生成；图14B是在结合图14A所描绘的空气的0.1升/分钟恒定流速下，描绘NO（ppm）对施加电流的校准的曲线图；图15是描绘使用包括流体再循环系统的气体递送装置的示例生成的气相NO的纯度的曲线图；图16是用于通过电化学电池的电流的反馈控制的电子电路系统的示意图；图17是描绘使用图16所示的电子电路系统的示例的NO水平的反馈控制的曲线图；和图18A和18B是描绘气态NO减少全身性炎症反应综合征（SIRS）的有效性的曲线图。具体实施方式本文公开了气体递送装置的若干示例。在示例装置中，一氧化氮（NO）气体是根据需要从含有铜(II)配体络合物（即，Cu(II)-配体络合物）和溶解的亚硝酸盐源的溶液容器中电化学生成。本文公开的装置消除了对一氧化氮罐（即，压缩气瓶中的NO）的需要，这简化了装置并降低装置的成本。此外，使用本文公开的示例气体递送装置，可以通过改变施加到工作电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体递送装置，包括：/n一氧化氮生成系统，其包括：/n包括亚硝酸根离子源的介质；/n与所述介质接触的工作电极；/n与所述工作电极接触的Cu(II)-配体络合物；和/n与所述介质接触并与所述工作电极分开的参比/对电极或者参比电极和对电极之一；/n用于将氮气递送到所述介质的入口导管；/n用于从所述介质输送氮气和一氧化氮流的出口导管；以及/n吸气气体导管，其操作性地连接到所述出口导管以引入含氧气体并形成所述气体递送装置的输出气流。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170411 US 15/4849811.一种气体递送装置，包括：
一氧化氮生成系统，其包括：
包括亚硝酸根离子源的介质；
与所述介质接触的工作电极；
与所述工作电极接触的Cu(II)-配体络合物；和
与所述介质接触并与所述工作电极分开的参比/对电极或者参比电极和对电极之一；
用于将氮气递送到所述介质的入口导管；
用于从所述介质输送氮气和一氧化氮流的出口导管；以及
吸气气体导管，其操作性地连接到所述出口导管以引入含氧气体并形成所述气体递送装置的输出气流。


2.如权利要求1所限定的气体递送装置，进一步包括：
操作性地定位在所述出口导管和所述吸气气体导管之间的分离器，所述分离器包括：
壳体，其含有分开两个空间的一氧化氮可渗透材料；
第一壳体入口，其操作性地连接到所述出口导管以在所述两个空间的第一个中接收来自所述出口导管的所述氮气和一氧化氮流；
第二壳体入口，其操作性地连接到所述吸气气体导管以在所述两个空间的第二个中接收所述含氧气体，所述含氧气体与扩散通过所述一氧化氮可渗透材料的一氧化氮混合以形成所述输出气流；和
用于将所述输出气流输送到接受者的壳体输出导管。


3.如权利要求2所限定的气体递送装置，其中，所述一氧化氮可渗透材料选自由膜和中空纤维束组成的组。


4.如权利要求2所限定的气体递送装置，进一步包括操作性地连接到所述壳体出口导管的吸入单元。


5.如权利要求2所限定的气体递送装置，进一步包括操作性地连接到所述壳体出口导管的充氧器。


6.如权利要求1所限定的气体递送装置，进一步包括：
操作性地连接到所述出口导管和所述吸气气体导管的递送导管；以及
操作性地连接到递送导管的吸入单元。


7.如权利要求1所限定的气体递送装置，进一步包括传感器，所述传感器与所述输出气流接触以监测所述输出气流的一氧化氮水平。


8.如权利要求1所限定的气体递送装置，其中：
所述Cu(II)-配体络合物选自以下组成的组：Cu(II)-三(2-吡啶基甲基)胺、Cu(II)-三(2-二甲基氨基)乙基]胺、Cu(II)-三(2-吡啶基甲基)膦、Cu(II)-1,4,7-三甲基-1,4-7-三氮杂环壬烷、Cu(II)-1,4,7-三乙基-1,4-7-三氮杂环壬烷、Cu(II)-1,4,7-三丙基-1,4-7-三氮杂环壬烷、Cu(II)-1,4,7-三异丙基-1,4-7-三氮杂环壬烷、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基甲基)胺-N-乙醇盐)、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基甲基)胺-N-丙酸盐)、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基甲基)胺-N-丁醇盐)、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基乙基)胺-N-乙醇盐)、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基乙基)胺-N-丙酸盐)、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基乙基)胺-N-丁醇盐、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基甲基)胺-N-甲基-酚盐)、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基甲基)胺-N-乙基-酚盐)、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基甲基)胺-N-丙基-酚盐)、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基乙基)胺-N-甲基-酚盐)、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基乙基)胺-N-乙基-酚盐)、Cu(II)-(N,N-双-(2-吡啶基乙基)胺-N-丙基-酚盐)、Cu(II)-3-((2-(吡啶-2-基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)乙醇盐、Cu(II)-3-((2-(吡啶-2-基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)丙酸盐、Cu(II)-3-((2-(吡啶-2-基)乙基)(吡啶-2-基甲基)氨基)丁醇盐、Cu(II)-2-(吡啶-2-基)-N,N-双(吡啶-2-基甲基)乙-1-胺、Cu(II)-2,2'-(2-(2-(吡啶-2-基)乙基)丁烷-1,4-二基)二吡啶及其组合；并且
所述亚硝酸根离子源是任何水溶性的无机或有机亚硝酸盐。


9.如权利要求1所限定的气体递送装置，其中，所述工作电极选自以下组成的组：铂、金、碳、碳涂覆材料、汞、不锈钢、其上具有铂薄膜的基础电子传导材料以及其上具有金薄膜的基础电子传导材料。


10.如权利要求1所限定的气体递送装置，进一步包括：
操作性地连接到所述入口导管的氧气洗涤器；以及
操作性地连接到所述氧气洗涤器的泵，所述泵用于将环境空气引入所述氧气洗涤器中。


11.如权利要求10所限定的气体递送装置，其中，所述氧气洗涤器包括溶液或颗粒床以从所述环境空气中至少部分地去除氧气以生成包括氮气的氮气净化气流。


12.如权利要求1所限定的气体递送装置，其中，所述Cu(II)-配体络合物溶解或分散在所述介质中。


13.如权利要求1所限定的气体递送装置，其中，所述Cu(II)-配体络合物固定在所述工作电极的表面上。


14.一种气体递送装置，包括：
一氧化氮生成系统，其包括：
第一壳体；
容纳在所述第一壳体中的介质，所述介质包括亚硝酸根离子源；
与所述介质接触的工作电极；
与所述工作电极接触的Cu(II)-配体络合物；和
与所述介质接触并与所述工作电极分开的参比/对电极或者参比电极和对电极之一；
一氧化氮提取装置，其包括：
第二壳体；
定位在所述第二壳体中的一氧化氮可渗透介质；
至少部分地包围所述一氧化氮可渗透介质的空间，所述空间包括用于从所述一氧化氮生成系统接收含一氧化氮的溶液的输入区域和用于将至少基本上减少的一氧化氮溶液运出所述一氧化氮提取装置的输出区域；
用于将吹扫气体递送到所述一氧化氮可渗透介质的入口导管，所述吹扫气体选自由氮气、含氧气体及其组合组成的组；和
用于从所述一氧化氮可渗透介质输送混合气流的出口导管，所述混合气流包括一氧化氮和...

【专利技术属性】
技术研发人员：ME迈尔霍夫，N莱纳特，秦玉，AP亨特，EJ布里斯波瓦斯，任航，
申请(专利权)人：密歇根大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US