KOSEN 한인과학기술자네트워크

A. Introduction

B. The promise of microfluidic artificial lungs
B.1. Current artificial lung technology
B.2. Gas exchange
B.3. Priming volume
B.4. Hydraulic resistance
B.5. Biomimetic flow networks
B.6. Membrane technology
B.7. Mechanical compliance
B.8. Supply gas
B.9. A potential disadvantage
B.10. Summary of benefits

C. Performance and scaling limits
C.1. Mathematical model of gas exchange
C.2. Effect of scaling key feature sizes of artificial capillaries
C.3. Performance limits for microchannel artificial capillaries

D. Additional design considerations
D.1. Fluidic routing and branching
D.2. Blood compatible materials and coatings
D.3. Pressure drop and shear stress of artificial capillaries
D.4. Oxygen versus air as the supply gas

E. History of microfluidic artificial lungs
E.1. Previous work on improving the long-term hemocompatibility of microchannels

F. Future challenges for microfluidic artificial lungs
F.1. Large scale integration and manufacturing
F.2. Long-term hemocompatibility

G. Conclusions

미세유체역학 장치를 이용한 인공폐는 실제 휴대가 가능한 인공폐 기술을 가능하게 한다. 실제 폐의 기능을 그대로 모방하여 인공폐의 기능을 현실화하고 있는데 이는 1) 장치의 크기는 줄이면서 큰 표면적을 갖도록하고, 2) 피 순환되는 네크웍에서 전단응력, 브랜칭되는 각도 등도 실제 폐와 동일하게 환경을 주어야 하며, 3) 특수한 가스가 필요없이 일반적인 공기로 가스 교환이 일어나야하며, 4) 모든 교환은 대기압상태에서 일어나야하는 조건을 만족하여야 한다. 본 논문은 이러한 조건에 대해 상세한 사항을 다루고 있어 이에 관현 연구를 하는 독자에게 매우 유용한 분석이 될 것이다.