[发明专利]具有微通道的器官模仿装置及其使用和制造方法

权利要求书

1.一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沿着所述膜的平面可控地伸展。

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微通道壁的主体，所述微通道壁结合到所述膜上并可移动，从而允许所述膜沿着所述膜的平面可控地伸展。

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微通道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，所述微通道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，还包括使所述膜扩张/收缩的电机。

5.如权利要求1所述的装置，还包括使所述膜扩张/收缩的机械致动件。

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，还包括至少由第一外主体部和第二外主体部限定的主体，所述膜是位于所述第一外主体部和所述第二外主体部之间的膜层，第一微通道由所述第一外主体部和所述膜层限定，第二微通道由所述第二外主体部和所述膜层限定。

9.如权利要求8所述的装置，其中所述第一外主体部、所述第二外主体部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，还包括由第一外主体部和第二外主体部限定的主体，其中所述第一外主体部和所述第二外主体部通过将材料引入分别在所述第一外主体部和所述第二外主体部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部分地由弯曲的微通道壁限定。

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，使所述膜沿着所述膜的平面伸展以引起粘附到所述膜的第一侧上的第一种活细胞的动态拉伸。

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微通道壁。

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扩张/收缩的电机。

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扩张/收缩的机械致动件。