[发明专利]气体交换器和人工肺

权利要求书

1.一种用于处理包括血细胞和血浆的血液的气体交换单元，所述气体交换单元包括：

基板，所述基板具有第一侧面和第二侧面；

多个纳米管，所述多个纳米管被设置在所述基板的所述第二侧面上，所述纳米管之间具有空间，其中所述纳米管以留下由所述纳米管环绕的多个血液流动通道的配置被设置在所述基板上，所述通道中的每一个具有流入端和流出端，其中所述通道中的每一个足够宽，以供所述血液流动通过，并且其中所述纳米管彼此间隔足够近，以在所述血液流动通过所述通道时将所述血浆保持在所述通道内，并且其中所述基板具有多个穿孔，所述多个穿孔在所述基板的所述第一侧面与所述基板的所述第二侧面之间延伸，所述穿孔中的每一个与所述通道中的各自的一个对准；

血液入口，所述血液入口被配置为将血液供应至所述基板的所述第一侧面，其中所述血液入口与所述穿孔流体连通，以使得经由所述血液入口到达的血液将流动通过所述穿孔，并且继续通过所述通道；

血液出口，所述血液出口被配置为接收从所述通道的所述流出端到达的血液；和

壳体，所述壳体被配置为容纳所述基板以及所述纳米管的阵列，所述壳体具有进气口和出气口，所述进气口被配置为将气体引入所述纳米管之间的所述空间中，所述出气口被配置为将所述气体从所述纳米管之间的所述空间引出。

2.如权利要求1所述的气体交换单元，其中所述纳米管中的每一个垂直于所述基板，并且其中所述通道中的每一个垂直于所述基板。

3.如权利要求1所述的气体交换单元，其中所述纳米管以阵列配置被设置在所述基板上，所述阵列中具有多个空隙，其中所述空隙中的每一个对应于各自的一个通道。

4.如权利要求1所述的气体交换单元，其中所述通道中的每一个具有在2到500μm之间的直径。

5.如权利要求1所述的气体交换单元，其中所述纳米管具有在5到20nm之间的直径。

6.如权利要求1所述的气体交换单元，其中所述纳米管以中心在所述纳米管的直径的1.5倍至所述纳米管的直径的5倍之间的距离间隔开。

7.如权利要求1所述的气体交换单元，其中所述纳米管中的每一个垂直于所述基板，所述通道中的每一个垂直于所述基板，所述通道中的每一个具有在2到500μm之间的直径，并且所述纳米管具有在5到20nm之间的直径。

8.如权利要求7所述的气体交换单元，其中所述纳米管以中心在所述纳米管的所述直径的1.5倍至所述纳米管的所述直径的5倍之间的距离间隔开。

9.如权利要求8所述的气体交换单元，其中所述纳米管以阵列配置被设置在所述基板上，所述阵列中具有多个空隙，其中所述空隙中的每一个对应于各自的一个通道。

10.一种用于处理包括血细胞和血浆的血液的气体交换器，所述气体交换器包括：

多个气体交换单元，所述气体交换单元中的每一个包括：(a)基板，所述基板具有第一侧面和第二侧面；(b)多个纳米管，所述多个纳米管被设置在所述基板的所述第二侧面上，所述纳米管之间具有空间，其中所述纳米管以留下由所述纳米管环绕的多个血液流动通道的配置被设置在所述基板上，所述通道中的每一个具有流入端和流出端，其中所述通道中的每一个足够宽，以供所述血液流动通过，并且其中所述纳米管彼此间隔足够近，以在所述血液流动通过所述通道时将所述血浆保持在所述通道内，并且其中所述基板具有多个穿孔，所述多个穿孔在所述基板的所述第一侧面与所述基板的所述第二侧面之间延伸，所述穿孔中的每一个与所述通道中的各自的一个对准；(c)血液入口，所述血液入口被配置为将血液供应至所述基板的所述第一侧面，其中所述血液入口与所述穿孔流体连通，以使得经由所述血液入口到达的血液将流动通过所述穿孔，并且继续通过所述通道；和(d)血液出口，所述血液出口被配置为接收从所述通道的所述流出端到达的血液；

壳体，所述壳体被配置为容纳所述多个气体交换单元，所述壳体具有进气口和出气口，所述进气口被配置为将气体引入所述纳米管之间的所述空间中，所述出气口被配置为将所述气体从所述纳米管之间的所述空间引出；和

血液流入通路，所述血液流入通路被配置为将进入的血液引至所述气体交换单元中的至少一个；和

血液流出通路，所述血液流出通路被配置为将流出的血液从所述气体交换单元中的至少一个引出。