控制或开关。在一些具体实施中，控制器112为通用计算装置。例如，控制 器112可W是膝上型电脑、平板电脑或智能电话。在其它具体实施中，控制器112为专用计算 机装置。控制器112包括一个或多个处理器和至少一个计算机可读介质，诸如硬盘驱动器、 光盘或其它存储装置。处理器可执行指令存储在计算机可读介质上。当执行指令时，其使得 控制器112执行本文所述的功能和方法。例如，控制器112控制第一累106和第二累108W使 血液和透析液(或其它流体)分别流经微流体流动装置102。在一些具体实施中，控制器112 控制第一累106和第二累108 W具有不同的流速。
[0032] 系统100也包括用于使流体流经微流体流动装置102的第一累106和第二累108。第 一累106和第二累108被配置W产生通过微流体流动装置通道的流体的基本层流。在一些具 体实施中，用户控制通过具有上述控制器112的微流体流动装置102的流体的流体流速。在 一些具体实施中，第一累106和第二累108为注射累、蠕动累、任何其它医用级累。
[0033] 如图所示，系统100也包括用于存储新鲜材料和废弃材料的血液胆存器104、处理 流体胆存器110、收集胆存器114W及废物收集胆存器116(总称为胆存器）。在一些具体实施 中，一个或多个胆存器包括加热元件和混合元件。例如，血液胆存器104可包括加热元件W 将血液加热至接近身体溫度，W及收集胆存器114也可包括混合器或揽拌器W帮助减少在 存储于收集胆存器114的血液中血块形成的可能性。在一些具体实施中，第一累106直接连 接至患者静脉而不是血液胆存器104,并且离开微流体流动装置102的血液直接返回至患者 而不是返回至收集胆存器114。
[0034] 系统100也包括微流体流动装置102。图IB示出微流体流动装置102的剖开透视图。 如图IB所示，微流体流动装置102的一个壁已被去除W示出微流体流动装置102的内部长 度。W下参照图2至图6另外详细描述微流体流动装置102的不同配置，但是简而言之，微流 体流动装置102包括被配置用于血液流动的第一通道154。第一通道154被限定在第一聚合 物层152中。微流体流动装置102也包括限定在第二聚合物层156中的第二通道158。第二通 道158被配置用于处理流体，诸如透析液、输注液、氧气或它们的组合的流动。隔膜160将第 一通道与第二通道分开。隔膜160使得在流经第一通道154的血液和流经第二通道158的处 理流体之间能够流体连通。在一些具体实施中，第一通道154和第二通道158具有在约10皿 至约1mm、约IOwii至约500皿、约10皿至约250皿、约50皿至约lOOwn范围内的高度和在约50皿 至约1.5mm范围内的宽度。在一些具体实施中，每个通道的宽度小于约900WI1。在一些具体实 施中，单个第二通道158可跨越多个第一通道154。例如，在第二聚合物层156中的单个第二 通道158可跨越在第一聚合物层152中的五个第一通道154。在一些具体实施中，第一通道 154和第二通道158可包括支撑隔膜160的一个或多个肋或柱并防止隔膜160偏转进入第一 通道154或第二通道158中的一个中。
[0035] 第一通道154包括蛋白质凝胶破坏层170。如图所示，蛋白质凝胶破坏层170为设置 在隔膜160上的筛网。在第一通道中的蛋白质凝胶破坏层170包括多个元件，所述多个元件 跨第一通道延伸并且阻止或防止在血液-隔膜界面处边界层或凝胶层的形成。如W下所述， 蛋白质凝胶破坏层170可包括筛网、膜、网、支柱、搁栅或它们的组合。
[0036] 在一些具体实施中，蛋白质凝胶破坏层可通过基本上保持隔膜不含血蛋白（或其 它边界层和溶质)来改善物质转移通过微流体流动装置102的隔膜的功效和性能，所述血蛋 白（或其它边界层和溶质）可在微流体流动装置102的使用期间随着时间推移而积聚。蛋白 质和溶质可在隔膜界面处凝结并防止材料穿过一个或多个隔膜。在一些具体实施中，蛋白 质凝胶破坏层的元件引起在通过一个或多个血液流动通道的血液层流中较小的扰动。在一 些具体实施中，在血液层流中的扰动基本上发生在靠近血液-隔膜界面处。例如，流动扰动 足够大W破坏了在血液-隔膜界面处的凝胶层或边界层的形成，但是不是非常显著W引起 对血液的有害的与流动有关的影响。在一些具体实施中，蛋白质凝胶破坏层的高度在约如 果微流体流动装置102不包括蛋白质凝胶破坏层则凝胶层将形成的高度至血液流动通道的 高度的约2/3之间。参照图7讨论估计凝胶层的高度。
[0037] 在一些具体实施中，微流体流动装置102的通道限定在一个或多个聚合物层中。通 过多孔隔膜将在不同聚合物层中的通道在重叠部分处彼此分开。微流体流动装置102的层 通过使用化学粘合剂、等离子体粘结，通过将层夹持在一起或它们的组合可W连接在一起。 聚合物层中的每个可包括热塑性塑料诸如聚苯乙締或聚酷亚胺、生物可降解聚醋诸如聚己 酸内醋(P化)或软弹性体诸如聚丙S醇癸二酸醋(PGS)。在其它具体实施中，聚合物层包括 聚二甲硅氧烷(PDMS)或聚(N-异丙基丙締酷胺）。在其它具体实施中，微流体流动装置102的 每层包括非聚合物材料，诸如但不限于:陶瓷；由例如碳或氧化锋形成的金属、玻璃、纳米管 或纳米线;或其它非聚合物材料。由层限定的通道使用例如:光刻技术、注塑、直接显微机械 加工、深反应离子蚀刻、热压印或它们的任何组合制造成每个层。
[0038] 图IC示出由八个双层构成的适用于系统100中的示例微流体装置102。如图IB所 示，每个双层可W类似于微流体装置102。每个双层包括第一聚合物层152(也称之为血液基 底层)和第二聚合物层156(也称之为处理流体基底层）。如图IB所示，第一聚合物层152中的 每层通过隔膜160与其相应的第二聚合物层156分开。第一聚合物层152中的每层包括用于 血液流动的通道网络，W及第二聚合物层156中的每层包括用于处理流体流动的第二通道 网络。蛋白质凝胶破坏层可W位于第一聚合物层152的通道中的每个内或与其相邻。微流体 装置102也包括血液入口歧管190和血液出口歧管192,两者均联接到第一聚合物层。类似 地，处理流体入口歧管194和处理流体出口歧管196联接到第二聚合物层156。血液通过血液 入口歧管190进入第一聚合物层152的中的每层的通道，并且通过血液出口歧管192离开。处 理流体通过处理流体歧管194进入第二聚合物层中的每层的通道，并且通过处理流体歧管 196离开。在一些具体实施中，第一聚合物层152和第二聚合物层156各自具有在约10皿至约 IOmm范围内的厚度，并且隔膜160具有在约500nm至约Imm范围内的厚度。
[0039] 图ID示出适用于图IA至图IC的微流体装置102中的第一聚合物层152。第一聚合物 层152包括通道网络，所述通道网络包括一级通道172、二级通道，诸如通道174、=级通道， 诸如通道176、四级通道，诸如通道178W及出口通道179。在一些具体实施中，蛋白质凝胶破 坏层可W位于通道中的每个或通道子集内或与其相邻-例如，四极通道178。第一聚合物层 152具有在约IOwii至IOmm范围内的厚度。在一些具体实施中，在第一聚合物层152(和第二聚 合物层156)中的每个通道具有在约10皿至约Imm范围内的厚度，和在约50皿至约1.5mm范围 内的宽度。在一些具体实施中，每个通道的宽度小于约900WI1。
[0040] 图2示出具有示例蛋白质凝胶破坏层212的示例微流体流动装置200的横截面。微 流体流动装置200包括限定第一流动通道204的第一聚合物层202。在一些具体实施中，第一 流动通道204称之为血液流动通道。微流体流动装置200也包括限定第二流动通道208(也称 之为滤液或氧气通道)的第二聚合物层206。第一流动通道204和第二流动通道208彼此重叠 并且由隔膜210分开。蛋白质凝胶破坏层212设置于第一流动通道204内并且邻近隔膜210。 蛋白质凝胶破坏层212沿着第一流动通道204的相当大部分长度(例如，在约60%至约100% 之间)分布。
[0041 ]示例蛋白质凝胶破坏层212包括跨隔膜210面向血液的表面设置的筛网。在一些具 体实施中，筛网由多个织造在一起的纤维形成。纤维编织物在蛋白质凝胶破坏层212中产生 多个孔(或筛网开口）。在其它具体实施中，筛网通过将多个组件烙合在一起形成。例如，多 个水平横档和多个垂直横档可W烙合在一起形成筛网。在一些具体实施中，筛网开口中的 每个比隔膜210的孔大至少一个数量级。在一些具体实施中，每个筛网开口的尺寸由在筛网 编织物内的纤维间距限定。在一些具体实施中，平行于通过第一流动通道204的流动的纤维 间距与水平横交于通过第一流动通道204的流动的纤维间距相同（产生正方形筛网开口）。 在其它具体实施中，平行纤维的间距可W大于或小于横交于流体流动的纤维间距。在其它 具体实施中，筛网可W被配置使得筛