[发明专利]微流控扩散装置和系统及其制造和使用方法

权利要求书

1.一种微流控扩散装置，其包括：

圆柱形基底，所述圆柱形基底具有中心轴线和外表面；

图案化膜，所述图案化膜周向卷绕在所述圆柱形基底的所述外表面上以限定从所述圆柱形基底的所述中心轴线径向向外延伸的多个同心膜层，

其中所述多个同心膜层中的至少一个膜层被图案化以限定多个气体流动通道，所述多个气体流动通道被配置来接收气体，

其中所述多个同心膜层中的至少一个膜层被图案化以限定多个液体流动通道，所述多个液体流动通道被配置来接收液体，并且

其中所述至少一个膜层允许：

(a)气体从所述多个气体流动通道扩散到所述多个液体流动通道内的所述液体中；或者

(b)液体从所述多个液体流动通道扩散到所述多个气体流动通道内的所述气体中；或者

(c)(a)和(b)两者，

其中所述多个气体流动通道围绕所述中心轴线周向延伸，并且其中所述多个液体流动通道取向成平行于或基本上平行于所述中心轴线；或

其中所述多个液体流动通道围绕所述中心轴线周向延伸，并且其中所述多个气体流动通道取向成平行于或基本上平行于所述中心轴线。

2.如权利要求1所述的微流控扩散装置，其中所述多个气体流动通道被配置来接收吹扫气体，其中所述多个液体流动通道被配置来接收血液，并且其中所述至少一个膜层允许所述吹扫气体从所述多个气体流动通道扩散到所述多个液体流动通道内的所述血液中。

3.如权利要求2所述的微流控扩散装置，其中所述图案化膜包括单个连续材料片材，所述单个连续材料 片材在图案化膜的相应部分中限定多个气体流动通道和多个液体流动通道，其中多个同心膜层结合在一起。

4.如权利要求3所述的微流控扩散装置，其中所述图案化膜包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)幅材或膜。

5.如权利要求3所述的微流控扩散装置，其中所述图案化膜具有范围为10μm至250μm的最大厚度。

6.如权利要求5所述的微流控扩散装置，其中所述多个气体流动通道被图案化成具有范围为10μm至250μm的厚度。

7.如权利要求5所述的微流控扩散装置，其中所述多个液体流动通道被图案化成具有范围为5μm至250μm的厚度。

8.如权利要求3所述的微流控扩散装置，其中所述多个气体流动通道和所述多个液体流动通道被雕刻在所述图案化膜的相应部分中。

9.如权利要求1所述的微流控扩散装置，其中所述多个同心膜层中的至少一个膜层不包括气体流动通道或流体流动通道。

10.如权利要求3所述的微流控扩散装置，其中所述多个同心膜层包括：

液体流动层，所述液体流动层结合到所述圆柱形基底的所述外表面并且包括所述多个液体流动通道；

气体流动层，所述气体流动层定位在所述液体流动层的径向外侧并且结合到所述液体流动层，其中所述气体流动层包括所述多个气体流动通道；以及

封盖层，所述封盖层定位在所述气体流动层的径向外侧并且结合到所述气体流动层以封盖所述多个气体流动通道，

其中所述封盖层不包括气体流动通道或液体流动通道，并且其中所述图案化膜的径向定位在所述多个气体流动通道与所述多个液体流动通道之间的部分允许气体从所述多个气体流动通道扩散到所述多个液体流动通道中。

11.如权利要求3所述的微流控扩散装置，其中所述多个同心膜层包括：

多个气体流动层，每个气体流动层包括所述多个气体流动通道中的一部分；以及

多个液体流动层，每个液体流动层包括所述多个液体流动通道中的一部分，

其中所述气体流动层和所述液体流动层以从所述中心轴线径向向外移动的交替图案定位。