[发明专利]一种用于双流体同步传输的电解微泵

说明书

技术领域

本发明属于微电子机械系统领域，特别涉及微流体传输与控制技术，尤其涉及一种新型微型泵的结构设计。

背景技术

微流体系统近年来已经成为热门的研究领域。微泵作为一个重要的微流动系统的执行器件，是其发展水平的重要标志。微型泵根据其有无可动阀片可分为有阀型微泵和无阀型微泵。有阀型微泵往往基于机械驱动，原理简单，制造工艺成熟，易于控制，是目前应用的主流；无阀型微泵则常常利用流体在微尺度下的新特性，原理比较新颖，更适于微型化，具有更大的发展前景。

微泵在医疗上也有显著的运用，例如在做某些手术的过程中，手术时间长、范围大、阻滞调控及肌松要求高，这时就可以用微泵缓慢地输注麻醉剂，使麻醉平面及效果准确控制，从而满足手术操作的需要、减少患者不适、防止不良反应的发生、减轻患者痛苦。微泵还可以用作给药装置，例如，可用微泵输送硫酸镁治疗儿童喘息性肺部疾病，用微泵给药治疗深静脉血栓的病人，最广泛应用是用来输送胰岛素治疗糖尿病。

目前，肿瘤治疗的常规方法有手术、放疗、化疗、消融治疗和分子生物学的辅助疗法。手术治疗存在局限性。放疗和化疗在治疗肿瘤的同时对正常组织也会造成伤害。生物疗法对人体创伤小，但是仍处于辅助治疗或临床实验的阶段，尚未成为主流的治疗手段。目前研究最多的是消融治疗，消融原理的多样性导致设备千差万别。临床上一般可将消融治疗方法大致分为热消融法和化学消融法。

治疗肿瘤的方法中有的实现起来很复杂，设备要求也很高，相应设备的体积也就比较大。要实现与微泵的结合，则要求治疗设备的体积要很小，控制设备也必须很小。出于这种考虑，要实现与微泵的结合，一种合适的消融方法正在被提出，它就是热化学消融法。热化学消融法通过向人体注入一种或多种化学消融物，并利用化学消融物之间或其与体内物质发生反应的产热来破坏肿瘤组织。这种方法既保留了化学消融剂对肿瘤的蛋白凝固作用，又达到了热疗的效果，两者结合可以实现更高质量的消融效果，从而解决化学消融高复发率的问题。更重要的是，所利用的化学反应产物往往毒性较小，这样可以消除或降低残留消融试剂对身体的毒性，实现“绿色疗法”的理念。

酸碱中和反应就属于热化学反应消融方法的一种，以NaOH和HCl反应为例，化学反应NaOH+HCl=NaCl+H₂O过程中有两个特点：①中和反应释放的热量为△H=57.32kJ/mol，少量的反应物即可带来显著的热量释放；②配比合适的酸碱溶液完成反应后，其残留物为NaCl和水，是人体内常见的生理盐水，反应残留物对人体的影响较小（中间产物是否具有毒性需要进一步评估）。因此，基于局部注射酸碱溶液的中和反应，可以对肿瘤实施精确摧毁。与传统热疗措施相比，这是一种高度局域化的热消融方法。由于所注射的溶液处于常温，且只在进入目标部位后才释放热量，因而不会对沿途健康组织造成热损伤；同时，若用作的植入注射的针直径较小(<l mm)，可有效避免因穿刺对组织造成的机械创伤。从此意义讲，这是一种真正微创的肿瘤热疗方法。而且在实际运用时，就可先由影像设备如B超、CT、核磁共振等确定肿瘤的尺寸及部位，根据实验数据设计合适的治疗方案，如确定化学反应物、使用剂量、注射区域等，然后将插管通过手术接到肿瘤组织内进行注射治疗。从这可以看出，该方法无需增加额外昂贵器材，因而手术成本及治疗费用较低。

目前现有技术中通常采用两个单流体微泵传输两种流体，这样不仅造成系统的成本增加，更重要的是不易保证两种溶液的同步传输。

发明内容

本发明的目的是提出了一种用于双流体同步传输的电解微泵，以解决现有技术中的单流体传输微泵不能保证两种流体同步传输的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种用于双流体同步传输的电解微泵，其特征在于：该电解微泵含有泵体、电极、金属管和单向阀；所述泵体由泵体上片、泵体中片和泵体下片组成，泵体上片内设有第一泵送腔室，泵体中片内设有电解腔室，泵体下片内设有第二泵送腔室；在第一泵送腔室与电解腔室之间设有第一泵膜，在第二泵送腔室与电解腔室之间设有第二泵膜；所述泵体上片、第一泵膜、泵体中片、第二泵膜和泵体下片固定在一起，形成“三明治”式结构；电解腔室中放置有催化剂，两个电极放置在电解腔室中；所述金属管至少采用四根，分别设置在第一泵送腔室和第二泵送腔室进出口处，每根金属管均通过软管与一个单向阀连接。

本发明所述第一泵送腔室、第二泵送腔室和电解腔室的截面形状均为正方形或圆形。