專利名稱:用于混合的裝置、系統(tǒng)和方法
用于混合的裝置、系統(tǒng)和方法本申請是申請?zhí)枮?00780002525. 7、申請日為2007年I月17日的同名中國專利
申請的分案申請。相關(guān)申請的交叉引用本申請要求2006年I月17日提交的、序列號為60/759695的美國臨時專利申請的利益和優(yōu)先權(quán),其通過參考方式結(jié)合于此。
背景技術(shù):
本發(fā)明總體涉及一種用于混合結(jié)合流體流(combined fluid stream)的多種成分的在線混合器(inline mixer),結(jié)合流體流例如為密封劑或由多種成分構(gòu)成的其他結(jié)合流體流。更具體地,本發(fā)明涉及利用例如纖維蛋白來密封傷口和組織的領(lǐng)域中的這種在線混合器、使用這種在線混合器的系統(tǒng)、和在線混合的方法,甚至更具體地,本發(fā)明涉及通過這種在線混合而制備的纖維蛋白組合物。包括不同粘度的流體流的結(jié)合流體流的在線混合可用于各種各樣的環(huán)境中,包括醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、食品工業(yè)、電子、汽車、能源、石油、藥物、化學(xué)工業(yè)、制造業(yè)等等。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用的一個例子中,用兩個或更多個結(jié)合流體流的在線混合來形成密封劑,例如應(yīng)用于人體和動物的組織的組織密封劑。這種密封劑可以用來密封或修復(fù)外科手術(shù)或傷口位置的組織,以阻止出血、密封傷口、治療燒傷或皮膚移植和各種其他目的。在食品工業(yè)中,兩種或更多種成分的在線混合用于食物和飲料組合物的混合。在電子工業(yè)和/或制造工業(yè)中,兩種或更多種成分的結(jié)合可以用來產(chǎn)生特殊應(yīng)用所需的覆層或密封劑,這可以包括光學(xué)上透明的、導(dǎo)電或絕緣的、導(dǎo)熱的或耐高溫的或在非常低的溫度或低溫應(yīng)用中有用的覆層或密封齊U。在眼科領(lǐng)域中,為眼睛治療提供較少量的或低流速的治療劑可能希望兩種或更多種成分的在線混合。在燃料或能源工業(yè)中,空氣、水或其他成分與燃料的在線混合可能有助于創(chuàng)造環(huán)境上更安全的或更清潔的燃料。在用于醫(yī)學(xué)(如藥物輸送)領(lǐng)域中,在線混合也可能有助于納米或微米尺寸微粒和微粒懸浮體的制造。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中,更具體地在用來密封或修復(fù)生物組織的組織密封劑的領(lǐng)域中,這種密封劑典型地由兩種或更多種成分形成,這些成分在被混合時形成用于所需應(yīng)用的具有足夠粘附力的密封劑,以便密封或修復(fù)皮膚或其他組織。這種密封劑成分優(yōu)選地是生物相容的,并且能被身體吸收,或者是對身體無害的,以使得不需要隨后將它們?nèi)コ@?,纖維蛋白是眾所周知的組織密封劑,其由至少兩種原始成分的組合物制成,該兩種原始成分為纖維蛋白原和凝血酶,它們?nèi)Q于溫度而分別具有大約200cps和15cps的不同粘度。當(dāng)彼此接觸時,纖維蛋白原和凝血酶成分互相作用以形成組織密封劑,纖維蛋白,其是極其粘的??梢詫⒍喾N密封劑成分保存在分開的容器中并且在應(yīng)用之前將密封劑成分結(jié)合。然而,因?yàn)橹T如纖維蛋白原和凝血酶的密封劑成分具有不同的粘度,所以常常難以實(shí)現(xiàn)完全和徹底的混合。如果成分沒有被充分地混合,則會危害密封劑在工作表面密封或粘合組織的功效。
上述的類型的 不充分混合也是在需要將具有相對不同粘度的兩種或更多種成分混合在一起的其他醫(yī)學(xué)和/或非醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中存在的問題。這些成分可能趨向于在使用或被分配到?jīng)]有徹底混合的流中之前彼此分開,這至少部分地是由于它們不同的粘度、流速并且取決于這種混合物在使用之前可能被存儲的溫度和時間長短。為了克服醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中高粘度纖維蛋白的形成困難,在提供組織密封劑時,變得通行的方式是,正好在組織密封劑應(yīng)用于工作表面之前提供兩種或更多種成分的在線混合(代替成分的分批或罐混合)以形成組織密封劑??梢酝ㄟ^將密封劑直接噴射到組織或其他基底或工作表面上的分配器來應(yīng)用這種密封劑,在美國專利No. 4,631,055,4, 846,405、5,116,315、5,582,596、5,665,067、5,989,215、6,461,361 和 6, 585, 696,6, 620, 125 和6,802, 822和PCT公開No. W096/39212中示出了組織密封劑分配器的例子,它們?nèi)客ㄟ^參考方式結(jié)合于此。而且以Tissomat 和Duploject 商標(biāo)出售了這種分配器的其他例子,其由Baxter AG.在市場上銷售。典型地,在這些現(xiàn)有技術(shù)的裝置中,成分為纖維蛋白原和凝血酶的兩個單獨(dú)的流被結(jié)合并且結(jié)合流被分配到工作表面。使纖維蛋白原和凝血酶的流結(jié)合會引起反應(yīng),該反應(yīng)導(dǎo)致纖維蛋白密封劑的形成。盡管徹底的混合對于纖維蛋白的形成是重要的,但分配器尖端的積垢或堵塞能妨礙纖維蛋白的適當(dāng)分配。這種堵塞或積垢可能由于在密封劑成分從分配器尖端噴射之前密封劑成分在分配器中長期的接觸或混合而引起。在當(dāng)前的混合系統(tǒng)中,兩種或更多種具有不同粘度的成分的混合質(zhì)量可能根據(jù)流速而改變。例如,在某些流動條件下,成分可能作為沒有徹底混合的流被分配,因而,希望提供一種混合系統(tǒng),其無論流量如何均可實(shí)現(xiàn)充分的混合。盡管之前的裝置不同程度地用于形成和分配混合物,但仍然需要提供一種混合器和分配系統(tǒng),其提供(例如用于組織密封劑的)至少兩種成分的可靠且徹底的混合,以應(yīng)用于所需的工作表面或其他領(lǐng)域中的其他用途應(yīng)用。這種混合系統(tǒng)可以被設(shè)置成正好想要使用或應(yīng)用的時候或至少接近這個時候來分配混合物。優(yōu)選地,這種混合器和分配系統(tǒng)還將避免分配器的過度積垢或堵塞。
發(fā)明內(nèi)容
在一個方面中,本發(fā)明涉及一種用于混合至少兩個分開的成分流的組織密封劑裝置,該成分流在被混合時形成結(jié)合流體流。該裝置包括適合與所述至少兩個分開的流之一連通的第一通道以及適合與所述至少兩個分開的流中的另一個連通的第二通道。提供了與第一和第二通道中的每一個連通的混合器,該混合器包括三維柵格,三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路?;旌掀骶哂斜贿x擇以充分混合結(jié)合流體流的成分流的物理特性,這些特性包括小孔尺寸、厚度和孔隙度中的一個或多個。在另一個更具體的方面中,混合器特性包括供給大體上同質(zhì)的混合流的孔隙度和平均微孔尺寸。例如,平均流動微孔尺寸可以在大約5到300微米之間。在另一個具體的例子中,混合器的平均流動微孔尺寸在大約15到100微米的范圍內(nèi)。在另外一個例子中,混合器的孔隙度在大約20%到60%之間,更具體地其孔隙度在大約20%到40%的范圍內(nèi)。在另一個例子中,混合器的厚度在大約I. 5到3. O毫米的范圍內(nèi)。在另一個例子中,混合器的平均流動微孔尺寸、厚度和孔隙度的乘積在大約O. 016到O. 055的范圍內(nèi)。上述裝置還可以具有處于大約5到17的范圍內(nèi)的K值,K值由在下面更詳細(xì)描述的達(dá)西(Darcy)定律確定。在另一個方面中,本發(fā)明涉及一種提供結(jié)合流體流的裝置,結(jié)合流體流是來自所選數(shù)量的纖維蛋白原和凝血酶的混合物的纖維蛋白??梢酝ㄟ^交聯(lián)度或交聯(lián)率來表現(xiàn)纖維蛋白混合物的特性,交聯(lián)度或交聯(lián)率由纖維蛋白混合物中的組分鏈的數(shù)量與存在于纖維蛋白原中的相同組分鏈的數(shù)量之比來度量。組分鏈可以包括阿爾法(alpha)單體鏈。此外,纖維蛋白原和纖維蛋白混合物至少包括阿爾法單體鏈、白蛋白和貝塔單體鏈,并且交聯(lián)率由Q值度量,Q值是XnA1的商,其中X1和Xn分別針對纖維蛋白原和混合物而各自代表阿爾法鏈與白蛋白和貝塔鏈的結(jié)合數(shù)量之比。例如在組分鏈?zhǔn)前柗▎误w鏈的情形下,纖維蛋白原中的組分鏈的數(shù)量可以大于纖維蛋白混合物中的組分鏈的數(shù)量。在另一個例子中(其中結(jié)合流體流是所選數(shù)量的纖維蛋白原和凝血酶的纖維蛋白混合物),可以通過第一光學(xué)特性來表現(xiàn)纖維蛋白和/或成分的混合程度的特性。結(jié)合流體流提供相對一致的光學(xué)特性,該光學(xué)特性表明第一和第二成分被充分混合形成纖維蛋白混合物。第一和第二光學(xué)特性之一可以是熒光性。
在另一個方面中,本發(fā)明涉及包括兩個串聯(lián)定位的混合器的裝置。在另外一個例子中,混合器可以是多孔元件,并且在另外一個例子中,多個混合器可以以彼此隔開的關(guān)系隔開。在另一個例子中,混合器可以彼此相鄰。在另外一個例子中,混合器可以處于一個位置的下游,在該位置,至少兩個分開的流被第一次結(jié)合。在另一個例子中,混合器可以包括選自由玻璃、陶瓷、金屬或聚合物組成的組的多孔材料。在另外一個例子中,混合器可以是選自由玻璃、陶瓷、金屬或聚合物組成的組的燒結(jié)材料。混合器可以是燒結(jié)的聚合物,更特別地,混合器可以由位于中心的聚丙烯或聚乙烯制成。在另一個方面中,本發(fā)明涉及一種纖維蛋白組合物。纖維蛋白組合物是所選數(shù)量的纖維蛋白原和凝血酶的混合物,其中混合物包括所選數(shù)量的組分鏈,該組分鏈也存在于纖維蛋白原中。混合物具有由Q值度量的交聯(lián)率,Q值由XnA1的商度量,其中Xn至少部分地基于混合物中的組分鏈的數(shù)量,X1至少部分地基于纖維蛋白原中所存在的組分鏈的數(shù)量。Q值至少小于大約O. 91。在另一個方面中,纖維蛋白原和混合物至少包括阿爾法單體鏈、白蛋白和貝塔單體鏈,并且X1和Xn分別對應(yīng)于纖維蛋白原和混合物而各自代表阿爾法鏈與白蛋白和貝塔鏈的結(jié)合數(shù)量之比。在另外一個方面中,組分鏈?zhǔn)前柗▎误w。在另一個方面中,纖維蛋白原的阿爾法單體鏈的數(shù)量大于纖維蛋白混合物中的阿爾法單體鏈的數(shù)量。在一個具體的例子中,Q值小于大約O. 9并且可以小于大約O. 8。在另外一個方面中,本發(fā)明涉及一種纖維蛋白組合物,其包括具有第一光學(xué)特性的纖維蛋白原的第一成分和具有第二光學(xué)特性的凝血酶的第二成分,第一和第二成分在被混合時形成結(jié)合流體流,其提供相對一致的光學(xué)特性以表明第一和第二成分在何時充分混合。在一個例子中,第一和第二光學(xué)特性可以是熒光性。在上述纖維蛋白組合物的更具體的例子中,凝血酶具有高熒光性,纖維蛋白原具有低熒光性。在纖維蛋白組合物中,纖維蛋白原可以沒有熒光性。在另外一個例子中,纖維蛋白的熒光性可以分布越過結(jié)合流體流,其中在該流的所選的中間位置處觀察到較大程度的熒光性。本發(fā)明還涉及一種用于結(jié)合組織密封劑組合物的至少兩種分開的成分的方法。該方法包括提供混合器,混合器包括三維柵格,三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路。該方法包括選擇用于混合器的材料,混合器基于材料的物理特性,所述特性包括平均流動微孔尺寸、厚度和孔隙容積中所選的一個或多個。在另外一個方面中,該方法包括選擇足以形成大體上同質(zhì)的混合流的平均微孔尺寸的孔隙度。在一個例子中,該方法包括選擇在大約5到300微米之間的平均流動微孔尺寸,更具體地,選擇在大約15到100微米的范圍內(nèi)的微孔尺寸。在另一個方面中,該方法包括選擇在大約20%到60%之間的孔隙度,更具體地選擇在大約20%到40%的范圍內(nèi)的孔隙度。最后,該方法可以包括選擇在大約I. 5到3. O毫米的范圍內(nèi)的厚度。在另一個方面中,該方法包括選擇混合器,該混合器的平均流動微孔尺寸、厚度和孔隙度的乘積在大約O. 016到O. 055的范圍內(nèi)。
在另外一個方面中,該方法包括,兩種成分中的至少一種包括液體、固體或氣體,并且每種成分還可以是固體、液體或氣體的某一組合物。在另一個方面中,兩種成分可以包括纖維蛋白原和凝血酶。在另外一個方面中,該方法包括至少兩個串聯(lián)定位的混合器并且還包括使兩種成分流過混合器以使第一和第二成分混合。在又一個方面中,該方法提供了,通過確定K值(如在下面更詳細(xì)地描述的)或通過確定混合器的平均流動微孔尺寸、厚度和孔隙度的乘積來選擇混合器。此外,該方法可以包括通過確定組織密封劑的交聯(lián)度來選擇混合器,其中根據(jù)在上面和下面描述的其他方面,組織密封劑是纖維蛋白混合物并且Q值可以被度量。另外,如在下面更詳細(xì)地描述的,該方法的另一個方面可以包括使兩種成分順序通過混合器一次或多次但不局限于多次。在又一個方面中,該方法可以包括在混合器上游所選的位置處在混合器附近使兩種成分結(jié)合。在另一個方面中,本發(fā)明涉及一種用于結(jié)合和分配結(jié)合流體流的組織密封劑系統(tǒng),其包括至少兩個容器,每個容器分別容納一種或多種成分。該系統(tǒng)包括與至少兩個容器之一連通的第一通道和與所述至少兩個容器中的另一個連通的第二通道。與第一和第二通道中的每一個連通的混合器包括或包含三維柵格,三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路?;旌掀骶哂刑幱诖蠹s5到17的范圍內(nèi)的K值,K值由達(dá)西定律限定,達(dá)西定律是 K = Q* η *L/ (S* Δ P)。在另一個方面中,本發(fā)明涉及一種用于混合至少兩個分開的成分流的裝置,該成分流在被混合時形成結(jié)合流體流。該裝置包括與所述至少兩個分開的流之一流體連通的第一通道和與所述至少兩個分開的流中的另一個流體連通的第二通道。該裝置包括處于彼此隔開關(guān)系的至少兩個混合器,一個混合器位于另一個的上游并且與第一和第二通道中的每一個連通。每個混合器都具有三維柵格,三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路。所述至少兩個混合器下游的第三通道允許結(jié)合流體流的流動。在另外一個方面中,混合器中的至少一個包括多孔元件。在另一個方面中,混合器中的至少一個在一個位置的下游,在該位置,所述至少兩個分開的流被第一次結(jié)合?;旌掀骺梢杂啥嗫撞牧现瞥?,多孔材料選自由玻璃、陶瓷、金屬或聚合物組成的組,更具體地,混合器中的至少一個可以是選自由玻璃、陶瓷、金屬或聚合物組成的組的燒結(jié)材料。在更特殊的例子中,混合器中的至少一個由燒結(jié)的聚合物制成,例如燒結(jié)的聚丙烯或聚乙烯。在另一個方面中,本發(fā)明涉及一種用于結(jié)合一種或多種成分的方法。該方法包括提供處于彼此隔開關(guān)系的至少兩個混合器,一個混合器位于另一個混合器的上游并且每個混合器都包括三維柵格,三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路。該方法還包括使第一成分和第二成分同時流過混合器以使第一和第二成分混合。在另外一個方面中,本發(fā)明涉及一種用于混合至少兩種分開的成分的裝置,所述分開的成分在被混合時形成結(jié)合流體流。該裝置包括至少一個混合器,其具有第一和第二側(cè)并且包括三維柵格,三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路。該裝置包括與混合器第一側(cè)流體連通并且適合與第一成分源連通的第一端口,該裝置還包括與混合器的第二側(cè)流體連通的第二端口,第二端口適合與第二成分源連通。每個端口都通過混合器與另一個端口流體連通以允許第一和第二成分之一從混合器的第一和第二側(cè)中所選的一側(cè)流向另一側(cè)并且允許第一和第二成分都從另一側(cè)回流到混合器。該裝置還可以包括用于分配或收集結(jié)合流體流的分配器或容器。在一個方面中,兩種成分中的至少一種包括液體、固體或氣體,并且每種成分還可以是固體、液體或氣體的某一組合物。在另一個方面中,兩種成分可以至少包括柴油、油、汽油、水和空氣中所選的一種。在另外一個方面中,兩種成分可以包括蛋白和空氣。在又一個方面中,兩種成分可以包括纖維蛋白原和凝血酶。在另一個方面中,本發(fā)明涉及一種用于結(jié)合兩種或更多種成分的方法。該方法包括提供位于第一和第二通道中間并且與其流體連通的至少一個混合器,第一和第二通道分別與第一和第二成分流體連通。該方法包括使第一成分通過混合器順序地從第一通道流到第二通道并且使第一和第二成分兩者通過混合器從第二通道流到第一通道。根據(jù)該方法,第一和第二成分可以經(jīng)過多次混合,例如但不局限于至少三次。在該方法的另外一個方面中,被結(jié)合的第一和第二成分存儲在第一和第二通道中的適合于連接至用于分配結(jié)合成分的出口的那一個通道中。在一個方面中,第一和第二成分中的至少一個是液體、固體或氣體。在另一個方面中,第一和第二成分都是液體、固體或氣體。在另外一個方面中,這些成分中的至少一個可以是液體、固體或氣體的組合物,第一和第二成分中的另一個可以是液體、固體或氣體或其組合物。在另外一個方面中,本發(fā)明涉及一種用于結(jié)合至少兩個分開的成分流的裝置,這兩個分開的成分流在被混合時形成結(jié)合流體流。該裝置包括與所述至少兩個分開的流之一流體連通的第一通道,該裝置還包括與所述至少兩個分開的流中的另一個流體連通的第二通道,該裝置還可以包括與第一和第二通道流體連通并且位于第一和第二通道下游且用于在所選的位置結(jié)合至少兩個分開的流的第三通道。該裝置包括位于所選的位置下游并且在所選的位置附近的至少一個混合器,混合器包括三維柵格和在混合器下游以允許結(jié)合流體流流動的出口,三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路。在一個方面中,兩種成分中的至少一種包括液體、固體或氣體,并且每種成分還可以是固體、液體或氣體的某一組合物。在另一個方面中,兩種成分可以至少包括柴油、油、汽油、水和空氣中所選的一種。在另外一個方面中,兩種成分可以包括蛋白和空氣。在又一個方面中,兩種成分可以包括纖維蛋白原和凝血酶。在另一個方面中,本發(fā)明涉及一種用于混合至少兩個分開的成分流的方法。該方法包括提供混合器,混合器包括三維柵格,三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路。該方法包括在混合器上游的所選位置處在混合器附近結(jié)合至少兩個分開的成分流并且使所述至少兩個分開的成分流通過混合器。該方法還可以包括使所述流通過位于第一混合 器下游的第二混合器,第二混合器包括三維柵格,三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路。
在另一個方面中,該方法包括將結(jié)合的至少兩個流體流施加于所需的工作表面?;旌掀骺梢允蔷哂卸鄠€微孔的多孔元件,微孔的平均微孔尺寸在大約5到300微米之間?;旌掀鬟€可以是具有在大約20%到40%之間的孔隙度的多孔元件?;旌掀骺梢园ㄟx自由玻璃、陶瓷、金屬或聚合物組成的組的多孔材料,更具體地,可以是選自由玻璃、陶瓷、金屬或聚合物組成的組的燒結(jié)材料。上述方法還可以包括停止所述至少兩個成分流通過混合器和隨后重復(fù)使所述至少兩個成分流通過混合器。
本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)、方法和組合物的這些和其他方面的更詳細(xì)的描述在下面闡明。盡管稍后在特定結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行描述,但應(yīng)該懂得,本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和方法不局限于所示的相同結(jié)構(gòu),本發(fā)明的范圍由現(xiàn)在或此后提交的權(quán)利要求限定。
圖I是本發(fā)明中闡明的組織密封劑分配器的一個實(shí)施例的局部橫截面圖。圖2是圖I的分配器的遠(yuǎn)端部分的放大橫截面圖,表示分配器的多個部分被移除的情況。圖3是圖2的遠(yuǎn)端部分的放大遠(yuǎn)端視圖。圖4是圖2中所示的遠(yuǎn)端部分的透視圖。圖5是與圖I相似的備選分配器的頂視圖,其中混合部分被移除,其以橫截面的方式示出了多個部分用來說明在分配器的遠(yuǎn)端部分中限定的流體流通道。圖6是混合部分被移除的圖I的分配器的頂視圖,其以橫截面的方式示出了多個部分用來說明在分配器的遠(yuǎn)端部分中限定的流體流通道。圖7是與圖I相似的另一個備選分配器的頂視圖,其中混合部分被移除,其以橫截面的方式示出了多個部分用來說明在分配器的遠(yuǎn)端部分中限定的流體流通道。圖8是圖5的分配器的遠(yuǎn)端視圖。圖9是掃描電子照片,以大約X30的放大率表示具有大約8. O毫米(mm)的寬度和大約I. Omm的厚度的燒結(jié)聚丙烯材料的橫向截面。圖10是掃描電子照片,以大約X 100的放大率表示具有大約8. O毫米(mm)的寬度和大約I. Omm的厚度的燒結(jié)聚丙烯材料的橫向截面。圖11是掃描電子照片,以大約X350的放大率表示具有大約8. O毫米(mm)的寬度和大約I. Omm的厚度的燒結(jié)聚丙烯材料的橫向截面。圖12是掃描電子照片,以大約X200的放大率表示具有大約8. O毫米(mm)的寬度和大約I. Omm的厚度的燒結(jié)聚丙烯材料的橫向截面。圖13是掃描電子照片,以大約X30的放大率表示具有大約8. O毫米(mm)的寬度和大約I. Omm的厚度的燒結(jié)聚丙烯材料的縱向截面。圖14是掃描電子照片,以大約X 100的放大率表示具有大約8. O毫米(mm)的寬度和大約I. Omm的厚度的燒結(jié)聚丙烯材料的縱向截面。圖15是掃描電子照片,以大約X250的放大率表示具有大約8. O毫米(mm)的寬度和大約I. Omm的厚度的燒結(jié)聚丙烯材料的縱向截面。圖16是掃描電子照片,以大約X350的放大率表示具有大約8. O毫米(mm)的寬度和大約I. Omm的厚度的燒結(jié)聚丙烯材料的縱向截面。圖17表示使用水銀孔隙度試驗(yàn)獲得的所選材料(燒結(jié)聚丙烯)的孔隙度測量結(jié)
果O
圖18是采用改進(jìn)的遠(yuǎn)端部分的組織密封劑分配器的局部橫截面圖。圖19是在本發(fā)明中闡明的組織密封劑分配器的另一個實(shí)施例的局部橫截面圖。圖20是圖19中所示的分配器的遠(yuǎn)側(cè)部分的放大橫截面圖。圖21是在混合部分被移除的情況下沿圖20的線21-21截取的橫截面。圖22是與圖2相似的放大側(cè)視圖,但兩個混合器沒有在混合器之間的間隔。圖23-27是與圖2相似的放大側(cè)視圖,不同之處在于它們示出了具有兩個混合器的不同的混合器設(shè)備,其中在混合器之間具有不同的相對間隔。圖28-29是與圖20相似的側(cè)視圖,不同之處在于它們示出了幾個不同的分配器尖端,其中的雙混合器設(shè)備具有不同的混合器之間的相對間隔。圖30-32是與圖20相似的側(cè)視圖,不同之處在于它們示出了幾個不同的分配器尖端,其中的混合器設(shè)備具有一個、兩個或三個混合器,在這些混合器之間沒有間隔。圖33是在本發(fā)明中闡明的分配器的另一個實(shí)施例的局部橫截面圖。圖34是在本發(fā)明中闡明的組織密封劑分配器的另外一個實(shí)施例的局部橫截面圖。圖35是在本發(fā)明中闡明的組織密封劑分配器的又一個實(shí)施例的頂視圖。圖36是沿圖35的線36_36截取的橫截面。圖37是在本發(fā)明中闡明的組織密封劑分配器的改進(jìn)實(shí)施例的頂視圖,該組織密封劑分配器具有單個混合裝置,該單個混合裝置與具有單個容器的分配裝置相連。圖38是圖37的組織密封劑分配器的橫截面。圖39是圖37中的分配器的一部分的放大橫截面,示出了其他部分被移除的情況。圖40是圖39中的分配器的一部分的側(cè)視圖,示出了另外的部分被移除的情況。圖41是改進(jìn)的混合裝置的側(cè)視圖,其被表示為與分配裝置分離。圖42是沿著圖41的42-42截取的橫截面。圖43是另一個混合裝置的側(cè)視圖,其被表示為與分配裝置分離。圖44是沿著圖43的44-44截取的橫截面。圖45是圖44中的分配器的一部分的側(cè)視圖,其表示另外的部分被移除的情況。圖46是圖45的右端視圖。圖47是一設(shè)備的頂視圖,該設(shè)備包括由圖39-46中所示的混合裝置之一連接的兩個分配裝置。圖48是備選設(shè)備的頂視圖,該備選設(shè)備包括由圖39-46中所示的混合裝置之一連接的兩個分配裝置。圖49是又一個設(shè)備的頂視圖,該設(shè)備包括由不同混合裝置連接的兩個分配裝置。圖50是與圖48相似的改進(jìn)實(shí)施例的示意圖,其還包括用于接收或存儲用于各種應(yīng)用的結(jié)合流體流的貯存器。圖51是在本發(fā)明中闡明的另外一個實(shí)施例的平面圖,其示出了采用混合裝置的注入系統(tǒng)。
圖52是圖50的系統(tǒng)的一部分的放大橫截面,其中其他部分被示出為被移除了。
圖53-54用圖表示出了采用不同分配裝置的不同纖維蛋白基質(zhì)的濁度測量。圖55示出了在用于三個不同組的不同纖維蛋白混合物中的阿爾法(α)單體鏈的交聯(lián)百分比,每個組都采用不同的流速,2毫升/分鐘、4毫升/分鐘和6毫升/分鐘,并且每個組都由基于三個不同分配裝置的結(jié)果組成。圖56示出了用于纖維蛋白原或纖維蛋白混合物的十個不同樣品的電泳圖案,其根據(jù)該成分的分子量而識別不同組成成分的存在或不存在。圖57-60是圖表,表不在纖維蛋白原和三個不同的纖維蛋白混合物的相應(yīng)樣品中存在的組成成分的量,其均采用不同的分配裝置。圖61表示在不同的溫度——4 0C、18 °C、22 °C、37 °C,在不同的纖維蛋白混合物中的阿爾法(α)單體鏈的交聯(lián)百分比。圖62-63是圖表,分別表示沿著沒有混合器的裝置(圖62中)和具有至少一個混合器的裝置(圖63中)的用于纖維蛋白混合物的管道的橫截面的熒光度。圖64-65是圖表,表示滲透率K值、壓力值和粘度值相對于彼此的標(biāo)繪圖,其基于達(dá)西定律,其中其余變量保持為常數(shù)。
具體實(shí)施例方式根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例,圖I示出了以2總體表示的分配器,其用于混合結(jié)合流體流的至少兩種成分,如密封劑或組織密封劑或其他結(jié)合流體流。盡管以組織密封劑分配器為背景一般性地說明和描述了分配器、系統(tǒng)和方法,但應(yīng)該懂得,本發(fā)明不局限于這種分配器或組織密封劑成分的混合,本發(fā)明在期望成分流體流的混合的各種環(huán)境中都具有應(yīng)用。如圖I中所示,分配器2包括至少兩個流體成分源,其示出為空心圓筒或桶狀物6和8的形式,但是可以使用提供流體成分的其他源容器。在圖I的實(shí)施例中,每個桶狀物都具有大體上圓柱形的內(nèi)部或孔,并且用于形成纖維蛋白組織密封劑的流體成分之一(如纖維蛋白原或凝血酶)存儲在其中。每個桶狀物的遠(yuǎn)端7、9分別具有出口 11、13,出口 11、13分別用于與以4總體表示的分配尖端結(jié)構(gòu)連通。在圖I中,每個桶狀物6、8的孔優(yōu)選地分別可滑動地接收活塞或柱塞10、12,以從相應(yīng)的孔噴射密封劑成分。柱塞或推動器14、16與每個活塞相關(guān)聯(lián)并且從每個相應(yīng)的孔近側(cè)地沿伸。拇指托18、20優(yōu)選地與每個柱塞14、16相關(guān)聯(lián)并且可以被手動地或自動地致動或推動以噴射成分。例如,通過將柱塞結(jié)合在一起以便同時運(yùn)動的公共致動器或軛狀物,可以獨(dú)立地或同時地致動拇指托18、20,如圖I中所示,所示的尖端組件或結(jié)構(gòu)是由多部分組成的組件(multipartassembly)并且包括流動引導(dǎo)器26。流動引導(dǎo)器26具有近端22和遠(yuǎn)端24,并且限定了相應(yīng)的第一和第二通道28和30,每個通道28、30都與桶狀物6、8的相應(yīng)的孔連通以允許相應(yīng)的成分離開遠(yuǎn)端24。如圖I中所示,通向每個通道28和30的入口適合于例如通過魯爾(Iuer)接頭或其他連接器與桶狀物6、8的出口之一相連,其中魯爾接頭或其他連接器對于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員將是顯而易見的。盡管手動致動的柱塞被被示出為用于分配流體成分,但關(guān)于本發(fā)明可以使用其他類型的裝置,包括手動地或電力致動的分配器。此外,如上面指明的,可以預(yù)期本發(fā)明不局限于用于密封劑的分配器,本發(fā)明可以用來結(jié)合用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域之內(nèi)或之外的其他應(yīng)用的其他結(jié)合流體流的兩種或更多種成分。在圖I中,第一和第二通道28、30中的每一個都與作為分開流體流的成分中的一種成分連通直到這些流接近或處于遠(yuǎn)端24為止。如圖I中所示,第一和第二通道28、30可以相對于彼此不平行并且不相交以使得它們將每個成分流以一角度引導(dǎo)到結(jié)合的第三通道32中,該角度可以幫助兩個流的結(jié)合。例如,如圖I中所示,通道是分開的(其中一個通道28或30位置相對于另一個偏移并且不與另一個相交)直到所述流離開它們各自的通道。在圖I中,離開的流最初被引導(dǎo)遠(yuǎn)離彼此,朝著第三通道32的相對的內(nèi)表面,第三通道32將使分開的流偏轉(zhuǎn)并且使它們會聚。流體成分流在遠(yuǎn)端24下游的第三通道32中的流動可能是湍流的或提供了某一流體流動條件,該流體流動條件導(dǎo)致離開的流體成分流在該區(qū)域中的某種混合。在圖5-8中,每個圖都包括用于流動引導(dǎo)器的成分通道的備選方位,但是也可以使用其他方位。備選的分配裝置50、60和70在圖5和8中分別示出了直的且平行的方位,其中流體成分流沿著大體上平行的路徑離開流動引導(dǎo)器。圖6示出了與圖I的流動路徑相似的不平行且不相交的流動路徑,圖7示出了在裝置遠(yuǎn)端處的直角的平行流動路徑(其中一個通道位于另一個前面并且在圖7中僅僅示出了一個通道)。其他方位也是可能的。如上所述,并且在圖1-4中進(jìn)一步示出,第三通道32與第一和第二通道28、30連通。第三通道32的最遠(yuǎn)側(cè)的分配端34用來讓混合成分流離開并且取決于將應(yīng)用結(jié)合的混合物的所需形式和/或工作表面,分配端34可以包括任何所需形狀的管口或分配結(jié)構(gòu),如管道段、套管、噴射裝置、噴射頭或其他類型的分配裝置。根據(jù)本發(fā)明,以36總體表示的混合器位于第三通道32的分配端34的上游以便成分流的混合。當(dāng)成分流流過混合器36時,它們混合在一起以提供兩種或更多種成分的徹底混合,從而產(chǎn)生從分配端34分配的基本上均勻的結(jié)合流體流。這里描述的混合器36優(yōu)選地由三維柵(晶)格(lattice)或基質(zhì)(matrix)形成,三維柵格或基質(zhì)限定多個穿過混合器的曲折的互連通道。由于這種結(jié)構(gòu),成分流體流在它們通過混合器時密切地混合在一起。混合器36可以提供流體成分流的層流以加強(qiáng)流體成分流之間的混合,或提供某一流體流動條件,該流體流動條件優(yōu)選地促進(jìn)流體成分流的有效混合。在圖9-16中以橫截面的方式示出了用于混合器的一種優(yōu)選材料。這里示出的材料是聚合材料,其通過燒結(jié)而形成以限定一體的多孔結(jié)構(gòu)。聚合材料的柵格或基質(zhì)形成多個基本上任意成形的、穿過混合器的曲折的互連通道?;旌掀?6的材料例如可以選自下列材料中的一種或多種聚乙烯(PE)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚丙烯(PP)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、尼龍、聚四氟乙烯(PTFE)、PVdF、聚酯、環(huán)狀烯烴共聚物(COC)、包括EVA的熱塑性彈性體(TPE)、聚乙基醚酮(PEEK)、玻璃、陶瓷、金屬、除了聚乙烯或聚丙烯之外 的聚合物材料或其他類似材料。混合器36也可以由包含活性粉末材料的聚合物材料制成,活性粉末材料例如是具有吸收的分子的碳?;蛄姿徕}顆粒。其他類型的材料也是可能的。適合本發(fā)明的燒結(jié)聚丙烯材料可以從商業(yè)來源得到,例如從Bio-Rad Laboratories,里士滿市,加利福尼亞,美國,Porex Porous Products Group of Porex Manufacturing,Fairburn,喬治亞州,美國,Porvair Technology, a Division of Porvair FiltrationGroup Ltd. , Wrexham,英國,包括 Porvair Vyon Porvent, PPF 或 PPHP materials,或MicroPore Plastics, Inc. ,5357Royal Woods, Parkway, Tucker, GA30084, http://www.microporeplastics. com/。下面的情況也是可能的混合器36可以由具有可以幫助成分流混合的一個或多個特性的一種或多種材料制成。作為例子而非限制,材料可以是親水的、疏水的、疏油的等等,和/或具有可能是加強(qiáng)成分的混合所需的其他特性,其中親水材料是本質(zhì)上吸收或結(jié)合水的材料,疏水材料是本質(zhì)上不能溶解在水中的材料,疏油材料是本質(zhì)上抗油吸收的材料。
如上面指明的,混合器36優(yōu)選地完全或部分地由限定多個穿過其中的曲折的互連通路的三維柵格或基質(zhì)制成。在圖9-16中,成分流可以通過所示的限定多個曲折的互連通路的三維柵格或基質(zhì)以使得成分流被徹底混合,從而產(chǎn)生基本上均勻的結(jié)合流體流。在圖9-12,掃描電子照片分別以大約X30、X 100, X350和X200的放大率示出了具有大約8. O毫米(mm)的寬度和大約I. Omm的厚度的燒結(jié)聚丙烯材料的橫截面。在圖13-16,掃描電子照片分別以大約X 30、X 100、X 250和X 350的放大率示出了圖9_12中所示的相同材料的縱斷面,其示出了三維柵格的其他視圖。如圖9-16中所示,所示的通路優(yōu)選地在整個混合器中的一個或多個任意位置相交以使得當(dāng)兩個成分流流過混合器時,兩個成分流在這些位置任意地結(jié)合。應(yīng)該懂得,三維柵格或基質(zhì)能以各種方式形成并且不局限于圖9-16中所示的燒結(jié)聚合材料的無規(guī)結(jié)構(gòu)。圖1-4中所示的混合器36由多孔材料制成并且取決于應(yīng)用可以具有變化的孔隙度。優(yōu)選地,這種多孔材料具有的孔隙度允許成分流通過以產(chǎn)生徹底混合的結(jié)合流體流。材料的孔隙度可以表示為空隙體積與材料的總體積的百分比。可以依據(jù)幾個因素選擇材料的孔隙度,所述因素包括但不局限于所用的材料及其對流體流動的阻力(通常應(yīng)該避免由流動阻力引起的過大背壓的產(chǎn)生)、粘度和其他特性以及所用的混合成分的數(shù)量、所需的混合質(zhì)量、和所需的應(yīng)用和/或工作表面。作為例子而非限制,可以用于混合纖維蛋白成分的材料的孔隙度可以在大約20%到60%之間,優(yōu)選地在大約20%到50%之間,更優(yōu)選地在大約20%到40%之間。在圖17,由Bio-Rad Laboratories制造的所選材料的孔隙度測量結(jié)果被表示為是利用在Autopore IIII裝置上進(jìn)行的水銀孔隙度試驗(yàn)而獲得的,Autopore IIII裝置是由Micromeritics,Norcross,GA制造的產(chǎn)品。以其他方式或用其他試驗(yàn)確定所選材料的孔隙度也是可能的。在圖17,這種孔隙度測量結(jié)果表示了侵入材料樣品中的水銀的總體積,以提供大約33%的孔隙度,大約O. 66的表觀密度和大約64. 75微米的平均孔徑。具有其他孔隙度的材料也可以用于混合纖維蛋白或用于混合除了纖維蛋白之外的結(jié)合流體流,這取決于所需應(yīng)用。同樣,混合器的平均微孔尺寸范圍可以變化。在圖9-16中所示的三維柵格中,混合器36可以限定多個微孔,所述多個微孔限定了成分流流過的流動路徑的至少一部分。可以選擇平均微孔尺寸的范圍以避免對這種成分流的流體流動不適當(dāng)?shù)淖枇?。此外,平均微孔尺寸范圍可以根?jù)幾個因素而變化,所述因素包括上面關(guān)于孔隙度討論的那些因素。除了包括沒有混合器的“控制”例子的第16之外,在表I中示出了幾個用于混合器的不同材料的平均微孔尺寸范圍。表I部分III :單個多孔盤的評估來自Porvent and Porex 的材料
樣品標(biāo)號類型形式性質(zhì)平均微孔尺寸厚度混合 2PE片疏水的 5 — 55μηι 2.0mm 好
21PP 片疏水的 15—>300μηι 2 Omm 好
6PE 片疏水的 20 — 60μηι 3.0mm 好
19PP 片疏水的 70 —210μηι 1.5mm 好
22PP 片疏水的 70—140μηι 3.0mm 好 24 PP 片疏水的 125 — 175μηι 3.0mm 好
I疏水的 7-12μηι 1.5mm沒有纖維蛋白擠出
8PE 片疏水的 40 — 90μηι 1.5mm 好
7PE 片疏水的 20 — 60μηι 1.5mm 好
9PE 片疏水的 20 — 60μηι 3.0mm 好
16PE 片疏水的 40—ΙΟΟμηι 1.5mm 好 18 PE 片疏水的 40—ΙΟΟμηι 3.0mm 好
20PE 片疏水的 80—130μηι 3.0mm 好 14 PE 片疏水的 20 — 60μηι 1.5mm 好
17PE 片疏水的 80—130μηι 1.5mm 好
26控制
27PP 片疏水的 7—145μηι 1.5mm 好表I包括幾種由Porex或Porvair制造的商標(biāo)為Porvent或Vyon的商用燒結(jié)聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)材料。除了一個實(shí)驗(yàn)(標(biāo)號26)之外,該實(shí)驗(yàn)是控制并且沒有任何混合器,該表概括了基于在纖維蛋白原和凝血酶(4國際單位(IU)/ml)通過具有單個混合器的裝置之后獲得的纖維蛋白的質(zhì)量而從每個材料得到的混合結(jié)果,所述單個混合器例如為圖I中所示的。被指示的平均微孔尺寸范圍在大約5到300微米之間變化。在表I中,第2、21、6、19、22、24、8-9、16、18、20、14、17和27號的材料的范圍均總體地表明用于纖維蛋白的好的混合質(zhì)量。在表I中,這種平均微孔尺寸范圍不應(yīng)該是窮舉的,其他的平均微孔尺寸范圍也是可能的和可用于混合的。在表I中表明的平均微孔尺寸范圍從由供應(yīng)商Porvair和Porex提供的所列出材料的技術(shù)數(shù)據(jù)表獲得?;旌掀鞯臉?gòu)造和尺寸還可以進(jìn)一步被設(shè)置成以便提供成分流的充分徹底的混合?;旌掀鞯某叽缈梢匀Q于這些因素而變化,所述因素包括分配器的尺寸和/或構(gòu)造、混合器孔隙度和平均微孔尺寸、所用的混合器材料、所需的混合程度、混合成分和/或所需的應(yīng)用。對于具有上面討論的孔隙度和平均微孔尺寸的示例性范圍的混合器,混合器厚度的范圍可以在大約I. 5_到3. Omm之間,如表I中所示。其他厚度也是可能的,包括可變的或不均勻的厚度。同樣,混合器的形狀和構(gòu)造可以不同于圖1-4中所示的大體上圓形的橫截面或盤形?;旌掀骶哂衅渌螤罨驑?gòu)造也是可能的,包括但不局限于橢圓形、長方形、四邊形或其他形狀。在圖1-4中所示的實(shí)施例中,混合器半徑的范圍可以在大約3mm到5mm之間,但是其他尺寸也是可能的。盡管混合器36也可以位于流進(jìn)行結(jié)合的地方,但如圖I中所示,混合器36優(yōu)選地位于遠(yuǎn)端24下游,距離遠(yuǎn)端24大約一長度L,從那里,分開的成分流最初被允許流到一起。 可以預(yù)料到的是,距離L可以取決于設(shè)計(jì)要求和要求的混合程度而改變。作為例子,在圖1-4中所示類型的用于纖維蛋白輸送中的握持式分配器中,距離L的范圍可以在大約O到6mm或更大之間,優(yōu)選地,在大約I到6mm之間。一般而言,通過采用圖1-4中所示的混合器類型,由所示混合器產(chǎn)生的纖維蛋白的均勻性隨著距離L的減小(例如4_和更小)而降低。更優(yōu)選地,對于圖1-4中所示的實(shí)施例而言,大約5到6mm之間的距離L是優(yōu)選的,但是其他距離也是可能的??梢灶A(yù)料到的是,除所示的所述Y形通道結(jié)構(gòu)之外,可以采用其他設(shè)計(jì),和/或?qū)τ谶@種結(jié)構(gòu)可以采用其他物理參數(shù),例如其他直徑、長度、通道數(shù)量和/或通道方位,如圖5-8中所示,以使得距離L的值可以具有與上述范圍不同的范圍并且不局限于上面的范圍。同樣,可以以各種方式制造混合器,方式可以取決于所需的形狀、厚度和/或用于混合器的一種或多種材料的其他特性。作為例子而非限制,混合器可以由具有所需尺寸、厚度和/或用于混合器的其他特性的一塊或多塊材料制造或分段制成(sectioned)。作為選擇,可以預(yù)制混合器以形成具有所需尺寸、厚度和/或其他特性的混合器,所述預(yù)制包括一個或多個模制工藝。以其他方式制造混合器也是可能的。例如可以通過模制超聲波焊接、機(jī)械裝配或其他連接技術(shù)將混合器預(yù)先裝配為套管、魯爾件、噴射尖端、管子或其他裝置的部分。作為例子而非限制,圖18表示與圖I的混合器36相似的混合器80,其位于套管類型的裝置82內(nèi)。作為選擇,盡管也可以采用其他用途,但混合器可以由用戶在使用之前將混合器裝配為合適裝置的一部分??梢曰谝粋€或多個物理特性而為了給定應(yīng)用對用于混合器的材料設(shè)定特定特征和選擇用于混合器的材料,以便在使成分流通過混合器時提供充分地且相對地均勻的結(jié)合流體流,該結(jié)合流體流在混合器下游。作為例子,表2示出了適合在這里描述的分配系統(tǒng)和方法中使用的用于混合器的各種燒結(jié)聚合物材料和它們的物理特性。表2中標(biāo)示的特定材料例如由Porvair Filtration Group Ltd.(漢普郡,英國)或PorexCorporation (Fairburn,喬治亞州,美國)制造。在該表中表現(xiàn)的數(shù)據(jù)包括來自達(dá)西定律的K值,如下面的公式中表明的Q = (K*S* Λ P) / ( η *L)其中Q是流過該材料的流體的流速;S是材料的表面積;
ΛΡ是材料的上游和下游位置之間的壓力的變化;L是材料的厚度;和η是流過該材料的流體的粘度,或如果一種以上的流體正在流動,則其是較粘的成分的粘度。K值通常代表滲透率值并且在基于漸增的K值的表2中被表現(xiàn)出來,K值以μ m2S為單位被表示,其代表滲透率的增值。表2還概括了材料的幾種物理特性,包括最小微孔尺寸(min.)、平均流動微孔尺寸、最大微孔尺寸(max.)、平均起泡點(diǎn)(或引起液體產(chǎn)生氣泡的壓力)、厚度和孔隙度的相對值?;谑褂帽绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的方法的試驗(yàn)來獲得表2中的每個材料的物理特性。作為例子而非限制,通過滲透率試驗(yàn)獲得表2中的K值,滲透率試驗(yàn)利用了穿過具有指示物理特性的所列材料的水。滲透率試驗(yàn)有助于基于其K值來描述該材料的特點(diǎn),并且在表2中按照漸增的K值的順序列出這些材料。為了滲透率的測量,所用的材料包括由Porvair和Porex供應(yīng)的燒結(jié)的多孔材料片。對充滿水的注射器執(zhí)行滲透率試驗(yàn)。關(guān)掉減壓器并且打開注射器下游的所有連接,然后允許水流過注射器直到注射器頂部和底部之間的壓降大約為零,然后接通減壓器并且注入壓縮空氣以便以恒定流速從注射器推動水?;诒O(jiān)視注射器上的上部和下部容量標(biāo)記之間的水的流動來確定注入空氣的體積,當(dāng)水彎液面一越過上部標(biāo)記,就記錄時間和壓力(Pl)。當(dāng)水彎液面越過注射器體上的下部標(biāo)記時,記錄總時間(t)、壓力(P2)和水的體積(V)。除了 Pl、P2、t和V的已知值之外,用于計(jì)算滲透率的已知的剩余參數(shù)包括燒結(jié)材料盤的直徑是大約10mm,厚度是大約I. 5mm,燒結(jié)材料盤的表面是大約78. 54mm2,水的動態(tài)粘度是10_3帕斯卡秒(Pa. s)。該試驗(yàn)用來確定表2中的K值。如這里描述的,可以預(yù)期可以使用其他液體、氣體和固體而根據(jù)達(dá)西定律為這些材料或其他材料確定K值。已經(jīng)認(rèn)識到,不同的液體、氣體和固體將會改變達(dá)西定律的粘度值(H),同樣地,將提供材料的不同的K值或一組給定物理性質(zhì)(厚度L和表面積S)的范圍、流速Q(mào)以及可采用的壓差ΛΡ。此外,甚至在使用相同的液體、氣體或固體以使得粘度保持恒定的場合,也可以改變其他參數(shù)以獲得不同的K值。作為例子而非限制,流速、表面積、厚度和/或壓差中的任一個或多個都可以改變,并且同樣地,改變被確定的最后所得到的K值。暫時轉(zhuǎn)向圖64-65,三維曲線表示沿著一個軸線的滲透率或K值、沿著第二軸線的壓力值和沿著第三軸線的粘度值(除了使?jié)B透率和壓力的軸線沿順時針方向旋轉(zhuǎn)以更好地表示曲線之外,圖65與圖64相同)。一般而言,所示的曲線可應(yīng)用于給定材料的滲透率試驗(yàn)所可以使用的任何液體、氣體或固體。作為例子,圖64-65表示滲透率或K值、壓力值和粘度的變化,其中假定達(dá)西定律的其他參數(shù),如表面積S、流速Q(mào)和材料厚度L,保持恒定。如圖64-65中所示,對于給定的粘度和壓力值,可以根據(jù)所示曲線知道滲透率或K值。即使?jié)B透率、壓力和粘度值中的僅僅一個是恒定的,曲線也提供了其他兩個值的指示,由于它們 彼此的關(guān)系是基于上面描述的達(dá)西定律的,因此這兩個值可以沿著所示曲線改變。表權(quán)利要求
1.一種用于混合至少兩個分開的成分流的裝置,所述成分流在被混合時形成結(jié)合流體流,所述裝置包括 適合與所述至少兩個分開的成分流之一連通的第一通道; 適合與所述至少兩個分開的成分流中的另一個連通的第二通道;和 與所述第一和第二通道中的每一個連通的多孔混合元件,所述多孔混合元件包括具有三維柵格的燒結(jié)材料,所述三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路,所述多孔混合元件具有物理特性以充分混合所述結(jié)合流體流的成分流,所述特性包括平均流動微孔尺寸、厚度和孔隙度中選擇的一個或多個。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置,其中所述多孔混合元件的所述平均流動微孔尺寸、厚度和孔隙度的乘積在大約O. 016到O. 055的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置,其中所述多孔混合元件具有處于5到17的范圍內(nèi)的K值,所述K值由達(dá)西定律度量 K = Q* η *L/ (S* Δ P) 其中Q =所述結(jié)合流體流的流速; n=所述至少兩個分開的成分流中較粘的那種成分的粘度; L=所述多孔混合元件的厚度 S=所述多孔混合元件的表面積 ΔΡ=所述多孔混合元件的上游和下游位置之間的壓力的變化。
4.如權(quán)利要求I所述的裝置,所述裝置是組織密封劑裝置。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置,還包括至少兩個容器,所述至少兩個容器分別容納纖維蛋白原成分和凝血酶成分,所述纖維蛋白原成分和凝血酶成分結(jié)合以產(chǎn)生具有選定量的纖維蛋白原和凝血酶的纖維蛋白混合物,所述第一通道與所述至少兩個容器之一連通,并且所述第二通道與所述至少兩個容器中的另一個連通,其中所述纖維蛋白原和纖維蛋白混合物的每一種都至少包括阿爾法單體鏈、白蛋白和貝塔單體鏈,并且其中所述纖維蛋白混合物具有通過XnA1的Q值度量的交聯(lián)率,其中X1和Xn分別針對所述纖維蛋白原和所述混合物而各自代表所述阿爾法鏈與白蛋白和貝塔鏈的結(jié)合量之比。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置,還包括至少兩個容器,所述至少兩個容器分別容納纖維蛋白原成分和凝血酶成分,所述第一通道與所述至少兩個容器之一連通,并且所述第二通道與所述至少兩個容器中的另一個連通,其中所述結(jié)合流體流是選定量的纖維蛋白原和凝血酶的纖維蛋白混合物,所述纖維蛋白原和凝血酶分別具有第一和第二光學(xué)特性,并且所述結(jié)合流體流提供了相對一致的光學(xué)特性以表明所述纖維蛋白原成分和凝血酶成分在什么時候被充分混合以形成所述纖維蛋白混合物。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置,其中所述第一和第二光學(xué)特性中的所述一個是熒光性。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置,包括至少兩個串聯(lián)定位的所述多孔混合元件。
9.如權(quán)利要求8所述的裝置,其中所述多孔混合元件處于彼此隔開的關(guān)系中。
10.如權(quán)利要求I所述的裝置,其中所述多孔混合元件包括選自由玻璃、陶瓷、金屬和聚合物組成的組中的多孔材料。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置,其中所述多孔混合元件包括選自聚丙烯或聚乙烯的材料。
12.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的裝置,其中所述多孔混合元件處于所述至少兩個分開的成分流第一次被結(jié)合的位置的下游。
13.如權(quán)利要求I所述的裝置,還包括 與所述第一和第二通道流體連通并且位于所述第一和第二通道下游的第三通道,用于在選定位置結(jié)合所述至少兩個分開的成分流;和 在所述多孔混合元件下游以允許所述結(jié)合流體流的流動的出口,并且其中所述多孔混合元件位于所述選定位置的下游并且在所述選定位置的附近。
14.如權(quán)利要求13所述的裝置,其中所述至少兩個分開的成分流中的至少一種包括液體。
15.如權(quán)利要求13所述的裝置,其中所述至少兩個分開的成分流中的至少一種包括固體。
16.如權(quán)利要求13所述的裝置,其中所述至少兩個分開的成分流中的至少一種包括氣體。
17.如權(quán)利要求13所述的裝置,其中所述至少兩個分開的成分流包括油、水和空氣中所選的至少兩種。
18.如權(quán)利要求17所述的裝置,其中油為柴油和/或汽油。
19.如權(quán)利要求13所述的裝置,其中所述至少兩個分開的成分流包括蛋白和空氣。
20.如權(quán)利要求13所述的裝置,還包括至少兩個容器,所述至少兩個容器分別容納纖維蛋白原成分和凝血酶成分。
21.如權(quán)利要求13到20中任一項(xiàng)所述的裝置,包括串聯(lián)定位的所述多孔混合元件中的至少兩個。
22.如權(quán)利要求I所述的裝置,其中所述多孔混合元件具有第一和第二側(cè),并且所述裝置還包括 與所述多孔混合元件的所述第一側(cè)流體連通并且適合與第一成分的源連通的第一端n ; 與所述多孔混合元件的所述第二側(cè)流體連通并且適合與第二成分的源連通的第二端n, 每個端口都通過所述多孔混合元件與另一個端口流體連通以允許所述第一和第二成分之一從所述多孔混合元件的所述第一和第二側(cè)中所選的一側(cè)流向另一側(cè)并且允許所述第一和第二成分兩者都通過所述多孔混合元件從所述另一側(cè)回流。
23.如權(quán)利要求22所述的裝置,還包括用于收集所述結(jié)合流體流的容器。
全文摘要
本發(fā)明包括各種組合物、用于混合至少兩個分開的成分流的裝置、系統(tǒng)和方法。在本發(fā)明的一個方面中,提供了一種裝置,用于混合至少兩個分開的成分流,該成分流在被混合時形成結(jié)合流體流。該裝置包括適合與所述至少兩個分開的流之一連通的第一通道,和適合與所述至少兩個分開的流中的另一個連通的第二通道。該裝置還包括與第一和第二通道中的每一個連通的混合器,混合器包括三維柵格,三維柵格限定了多個穿過其中的曲折的互連通路?;旌掀骶哂械奈锢硖匦园ㄆ骄鲃游⒖壮叽?、厚度和孔隙度中所選的一個或多個,混合器位于第三通道的分配端的上游以混合結(jié)合流體流的成分流。
文檔編號A61B17/00GK102631226SQ20121009121
公開日2012年8月15日 申請日期2007年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月17日
發(fā)明者伊夫斯·德爾默特 申請人:巴克斯特醫(yī)療保健股份有限公司, 巴克斯特國際公司