仿生流体处理的系统和方法与流程

文档序号:11141433阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种仿生微流体系统,其包括:

基材;

所述基材中形成的第一通道,所述第一通道从第一入口向第一出口沿纵向维度延伸并且沿第一横向维度延伸;

所述基材中形成的第二通道,所述第二通道从第二入口向第二出口沿纵向维度延伸并且沿第一横向维度延伸,其中所述第一和第二通道基本平行地沿纵向维度延伸并且被沿着第二横向维度延伸的柱分隔;

在分隔所述第一通道和第二通道的柱中形成的一系列孔隙,其中所述一系列孔隙各自沿着纵向维度的延伸大于在第一横向方向和第二横向方向中的延伸,并且位于基材的第一部分的近侧,且从第一通道延伸至第二通道,以产生在第一通道和第二通道之间通过的流体连通路径;

与所述第一入口连接的第一源,所述第一源设置成以第一通道流速将至少一种第一生物组合物选择性导入所述第一通道;并且

与所述第二入口连接的第二源,所述第二源设置成以第二通道流速将至少一种第二生物组合物选择性导入所述第二通道,其中所述第一通道流速和所述第二通道流速产生差,其经设置以在通道中生成预定范围内的生理剪切速率。

2.如权利要求1所述的系统,还包含在所述基材中形成的第三通道,其中所述第三通道从所述第二出口向第三出口沿纵向维度延伸并沿着第一横向维度延伸,其中所述第一、第二和第三通道沿纵向维度基本平行延伸并且被沿第二横向维度延伸的柱分隔。

3.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述系统还包括在分隔所述第一通道和第三通道的柱中形成的另一系列孔隙,其中所述另一系列孔隙各自沿纵向维度的延伸大于在第一横向方向和第二横向方向中的延伸,并且位于所述基材的第一部分的近侧,且从所述第一通道延伸到所述第三通道以产生在所述第一通道和第三通道之间通过的流体连通路径。

4.如权利要求2所述的系统,其特征在于,所述第二源被进一步设置成以第三通道流速将至少一种第三生物组合物选择性导入第三通道中,其中所述第一通道流速和所述第三通道流速产生另一个差,其经设置以生成预定范围内的生理剪切速率。

5.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述系列孔隙或所述另一系列孔隙形成在所述第一通道、所述第二通道和所述第三通道之间延伸的微通道。

6.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述系列孔隙和所述另一系列孔隙由薄膜、膜和网格中的至少一种形成。

7.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述孔隙和所述另一系列孔隙中的至少一个经大小设定以具有0.1微米至20微米的尺寸。

8.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述系列孔隙和所述另一系列孔隙中的至少一个经大小设定以在所述孔隙或所述另一孔隙内捕获多个血小板祖细胞。

9.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述多个血小板祖细胞包括巨核细胞。

10.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述第一、第二和第三生物组合物中的至少一种包含半固体、固体、液体和细胞集合中的至少一种,或其组合。

11.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所生成的生理剪切速率在特定范围内,所述范围经选择以促进多个血小板的产生。

12.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述预定范围是100s-1至10,000s-1

13.如权利要求3所述的系统,其特征在于,将第一上游方向限定为从所述第一入口朝向所述第一出口的方向,且将第二上游方向限定为从所述第二入口朝向所述第二出口的方向,且还包括以从所述第一入口的所述第一上游方向排布的第一流体过滤器,和以从所述第二入口的所述第二上游方向排布的第二流体过滤器。

14.如权利要求13所述的系统,其特征在于,将第一下游方向限定为从所述第一出口朝向所述第一入口的方向,且将第二下游方向限定为从所述第二出口朝向所述第二入口的方向,且还包括在所述第一入口的上游和所述第一流体过滤器的下游排布的第一流阻器和在所述第二入口的上游和所述第二流体过滤器的下游排布的第二流阻器。

15.如权利要求14所述的系统,还包括沿第二通道排布在第二流阻器下游的第二通道端口,和沿第三通道排布在第二流阻器下游的第三通道端口。

16.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述纵向维度是1000微米至30000微米。

17.如权利要求3所述的系统,其特征在于,所述第一、第二和第三横向维度是10微米至3000微米。

18.一种生成骨髓和血管结构中至少一种的生理模型的方法,所述方法包括:

提供仿生微流体系统,其包含:

基材;

所述基材中形成的第一通道,所述第一通道从第一入口向第一出口沿纵向维度和第一横向维度延伸;

所述基质中形成的第二通道,所述第二通道从第二入口向第二出口沿着纵向维度和第一横向维度延伸;

所述基材中形成的第三通道,所述第三通道从第二入口向第三出口沿纵向维度和第一横向维度延伸,其中所述第一、第二和第三通道沿着纵向维度基本平行延伸并且沿着第二横向维度延伸;

连接第一通道至第二通道并连接第三通道至第一通道的一系列微通道,其中所述一系列微通道在所述纵向维度中的延伸大于第一横向方向和第二横向方向,并且位于基材的第一部分的近侧,以在所述基材的第一部分的近侧产生在第一通道和第二通道以及第一通道和第三通道之间通过的流体连通路径;

与所述第一入口连接的第一源;

与所述第二入口连接的第二源;

使用所述第一源以第一通道流速将第一生物组合物导入第一通道;

使用所述第二源并且分别以第二通道流速和第三通道流速将第二生物组合物导入第二通道和第三通道,以在所述第一、第二和第三通道流速之间产生差,从而在通道内生成预定范围内的生理剪切速率;并且

通过所述生理剪切速率收获在所述微通道近侧生成的目标生物物质。

19.如权利要求19所述的方法,其特征在于,所述系列微通道各自经大小设定以一般在所述系列微通道内捕获多个血小板祖细胞。

20.如权利要求18所述的方法,其特征在于,所述第一和第二生物组合物中的至少一种包含半固体、固体、液体和细胞集合中的至少一种,或其组合。

21.如权利要求18所述的方法,其特征在于,所述生理剪切速率促进多个血小板的产生。

22.如权利要求18所述的方法,其特征在于,所述系列微通道各自的尺寸为0.1微米至20微米。

23.如权利要求18所述的方法,其特征在于,所述目标生物物质包含血小板。

24.如权利要求18所述的方法,所述仿生微流体系统还包括沿第二通道排布在第二入口上游的第二通道端口,和沿第三通道排布在第二入口上游的第三通道端口。

25.如权利要求24所述的方法,还包括使用所述第一入口、所述第一出口、所述第二入口、所述第二出口、所述第三出口、所述第二通道端口和所述第三通道端口的组合,来逆转所述第一、第二和第三通道中至少一个的流体流方向。

26.一种仿生微流体系统,其包括:

至少一个基材;

所述至少一个基材中形成的第一腔室,所述第一腔室从第一入口向第一出口基本沿纵向维度延伸;

所述至少一个基材中形成的第二腔室,所述第二腔室从第二入口向第二出口沿纵向维度延伸,其中所述第一和第二腔室沿纵向维度基本平行延伸;

沿横向维度分隔所述第一和第二腔室的膜,其中所述膜产生在所述第一腔室和第二腔室之间通过的流体连通路径;

经设置以使用相应入口选择性将至少一种生物组合物导入所述第一腔室和所述第二腔室的至少一个源,所述导入以能够在腔室之间生成生理剪切速率的流速进行,所述生理剪切速率促进产生多个血小板。

27.如权利要求26所述的系统,其特征在于,所述膜包括多个孔,所述孔经大小设定以一般在所述孔周围捕获多个血小板祖细胞。

28.如权利要求27所述的系统,其特征在于,所述多个血小板祖细胞包括巨核细胞。

29.如权利要求27所述的系统,其特征在于,所述孔被描述为具有3微米至12微米的直径。

30.如权利要求26所述的系统,其特征在于,所述膜包括用材料制备的表面,所述材料包括聚-L-赖氨酸、纤维蛋白原、IV型胶原、纤连蛋白、玻连蛋白、层连蛋白、CCL5、S1PR1、SDF-1,或FGF-4。

31.如权利要求26所述的系统,其特征在于,所述膜的厚度为1微米至20微米。

32.如权利要求26所述的系统,其特征在于,所述至少一种生物组合物包含半固体、固体、液体和细胞集合中的至少一种,或其组合。

33.如权利要求26所述的系统,其特征在于,腔室之间的生理剪切速率范围为100s-1至10,000s-1

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1