[发明专利]分子交换装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种分子交换装置。特别地，本发明涉及用于分析和控制设备的分子交换装置和制造分子交换装置的方法。

背景技术

诸如透析探针的分子交换装置是本领域中已知的。这种探针涉及用于插入到对象体内(诸如在血管中)，用于对象体内物质或物质水平的透析、检测。这种探针通常包括多孔膜，灌流流体经过多孔膜而供应和移除。来自灌流流体的分子可穿过膜进入对象体内，且反之亦然。在后一种情况下，可使用内部设备或外部设备来确定某种分子的存在及其浓度以执行分析。

诸如在现有技术探针中所用的那种用于透析管件的膜典型地具有非常薄的壁以促进有效扩散，这表示它们提供非常小的结构支承，且因此在使用中薄壁并不维持其形状。为了向膜提供额外的支承，第一探针具有置于管件中心内的细线以在插入到对象体内期间向膜提供支承，以及在膜弯曲时防止膜的壁坍陷。

但是，尽管添加了细线，这种探针仍倾向于在插入期间且特别是在弯曲时抵靠着金属线而坍陷。在克服这个问题的尝试中，用膜内中空管替换线，中空管典型地沿着探针的纵向轴线定位。中空管提供细长支承件，其还充当灌流流体的供应或回流管线。

将这种形式的内部支承件用于膜的主要缺点之一在于在插入内部支承件期间和插入到对象体内期间对膜造成损坏。

在为克服向膜提供充分支承的问题的另一尝试中，探针形成为具有胶合到诸如中空不锈钢管的支承结构上的较短长度的膜管件。钢管提供伸长且辅助装置的插入。这种探针的缺点在于，在生理条件下，在这种探针组件中所用的胶由于与流体接触而弱化，导致在对象体内膜管件从支承结构碎裂。这种中空管的膜管件也可由于插入到对象期间所造成的机械损坏而碎裂。

鉴于这种探针在对象(即，人或动物体)体内使用，应清楚由于其可能会造成的潜在损害，不希望出现膜的碎裂。当这种情况发生于诸如肌肉的组织中时，这是不幸的，但由于膜的材料是相对生物相容的，因而这并不是灾难性的。但是，当这种情况发生于对象的系统内，诸如循环系统内时，丢失的碎片可能移动到它们会危及生命的区域(例如，心脏)。即使在发生严重损害之前对这样的片段进行了定位，这种片段的移除也会造成进一步的损伤。

EP 0675695公开了一种透析探针，其中透析膜附连于探针的近端以克服探针会自其锚固件松动的可能性，这是由于锚固区不在对象体内的事实。尽管其相当有效，但这是一种制造起来相对复杂且昂贵的探针。此外，顶端并不以任何方式受到保护，使得顶端易于损坏。

在克服上述缺点的尝试中，EP-A-1105045公开了一种布置，其中由透析膜形成的管安装于相对较硬的支承构件上。特别地，支承构件是细长的且管状透析膜沿着一个纵向侧延伸，以U形方式折回，在支承构件的远端处穿过眼或缺口，然后与相对的纵向侧相反地向后前进。该支承构件向管状膜提供支承，且像这样，这种探针比先前的探针更稳固且更具成本效益。

但是，支承构件并不对膜的外壁提供任何保护。特别地，并未提供任何手段来在使用期间将膜壁维持就位，以确保不阻止流体在管状膜内的流动。而且，呈U形方式的折叠膜会在探针顶端处造成膜的扭结和/或褶皱，这可阻止流体在管状膜内的流动，且因而妨碍探针的效率和准确性。此外，这种探针仍是相对复杂的且由于制造过程的复杂性，制造起来成本较高。不对管状膜进行预处理的话，难以在支承构件的周围插入膜，从而使得制造过程需要更加复杂。而且，发现难以相对于支承件维持管状膜在适当位置。

WO 99/45982公开了用来插入到血管内用于检测物质的导管。其中所公开的导管包括细长主体，该细长主体包括两个通道，微透析溶液可经过两个通道流动。开口限定于导管主体中。附连到导管主体外部的微透析膜覆盖开口，可跨过该膜发生微透析。透析膜到探针主体外部的结合意味着存在微透析膜自导管主体碎裂的高风险，这会导致上文关于碎裂所讨论的缺点。

US 7,008,398公开了一种微透析探针，其中可沿着透析膜的整个长度发生透析。由探针壁提供的唯一的保护减小了透析膜的总表面积并因此降低了跨膜透析的效率。