气体输送装置

相关申请交叉引用

本申请要求2018年9月27日提交的美国临时申请序列号62/737,484的权益，其内容通过引用以其整体并入本文。

关于联邦资助的研究或开发的声明

本发明根据美国国立卫生研究院(the National Institutes of Health)授予的EB024038和HL127981在政府支持下产生。政府拥有本发明的某些权利。

发明背景

一氧化氮(NO)是一种内源性气体分子，这种分子已显示具有多种重要的生理功能，包括其独特的血管舒张性质、伤口愈合性质、促血管生成性质、抗癌效能、抗血小板活性和抗微生物/抗病毒活性。在某些情况下，可用NO控制感染，防止生物膜形成，并使炎症和纤维变性最小化。

也已探索了在吸入治疗中使用NO。吸入的一氧化氮已用于治疗肺衰竭，并已显示增强肺血管舒张和降低肺血管阻力。吸入的一氧化氮也已用于治疗患有低氧性呼吸衰竭的新生儿，并已显示改善氧合，并减少对体外膜氧合治疗的需求。使用吸入的一氧化氮也证明在其它领域有益，例如在肺移植期间，用于治疗肺动脉高血压，作为吸入的抗菌剂等。

附图简述

参考以下详述和附图，本公开的实例的特征将变得显而易见，其中相似的参考数字相当于相似(尽管可能不同)的组件。为简洁起见，可或可不与其中它们出现的其它附图相关描述具有前述功能的参考数字或特征。

图1A至1E为本文公开的一氧化氮(NO)筒的不同实例的示意横截面图；

图1F为图1D和1E中所示一氧化氮(NO)筒的一个实例的示意顶视图；

图2为正用于吸入治疗的气体输送装置的实例的示意图，该气体输送装置包括图1A或图1D或图1E的NO筒；

图3为正用于吸入治疗的气体输送装置的另一个实例的示意图，所述气体输送装置包括图1A或图1C或图1D或图1E的NO筒；

图4为正用于吸入治疗的气体输送装置的又一个实例的示意图，所述气体输送装置包括图1A或图1C或图1D或图1E的NO筒；

图5为正用于吸入治疗的气体输送装置的另外一个实例的示意图，所述气体输送装置包括图1B的NO筒；

图6为正用于吸入治疗的气体输送装置的另外一个实例的示意图，所述气体输送装置包括图1A或图1B或图1C或图1D或图1E的NO筒；

图7为在本文公开的实例气体输送装置中用于反馈控制的电子电路的示意图；

图8A和8B为本文公开的实例气体输送装置的便携式构造的透视图和半示意图；

图9A和9B为示出9A)气相NO水平的动力学的曲线图；和9B)从3mm直径13重量%聚二甲基硅氧烷(PDMS)-S-亚硝基-N-乙酰基-青霉胺(SNAP)掺杂的薄膜使用(a)385nm、(b)470nm和(c)565nm发光二极管(LED)光源的累积NO释放的曲线图(曲线显示平均值，误差线对应于三个平行测量的平均值的标准误差)；

图10A和10B为示出10A)气相NO水平的动力学的曲线图；和10B)从3mm直径13重量%聚二甲基硅氧烷(PDMS)-S-亚硝基-谷胱甘肽(GSNO)掺杂的薄膜使用(a)385nm、(b)470nm和(c)565nm LED光源的累积NO释放的曲线图(曲线显示平均值，误差线对应于三个平行测量的平均值的标准误差)；

图11A和11B为示出11A)输送的气流中的NO水平(较粗线)和累积NO释放(细线)二者的曲线图；和11B)在反馈控制的NO释放期间从6mm直径PDMS-SNAP掺杂的薄膜使用(a)385nm、(b)470nm和(c)565nm LED光源的脉冲宽度调制LED强度的PWM占空比的曲线图，利用1000ppb的目标NO水平；

图12A和12B为示出12A)输送的气流中的NO水平(较粗线)和累积NO释放(细线)二者的曲线图；和12B)在反馈控制的NO释放期间从6mm直径PDMS-SNAP掺杂的薄膜使用385nmLED光源的脉冲宽度调制LED强度的PWM占空比的曲线图，利用1000ppb、2500ppb和5000ppb的目标NO水平；

图13A和13B为示出13A)输送的气流中的NO水平的曲线图；和13B)在反馈控制的NO释放期间从6mm直径PDMS-SNAP掺杂的薄膜使用385nm LED光源的脉冲宽度调制LED强度的PWM占空比的曲线图，利用逐步变至500ppb、1000ppb、1500ppb、2000ppb、2500ppb和5000ppb的目标NO水平，然后以相反方向返回；

图14为示出系统对氮气接收气体的流速的扰动的响应的曲线图，其中顶部曲线图示出了输送的气流中的NO水平，中间曲线图示出了氮气流速的变化，而底部曲线图示出了在反馈控制的NO释放期间从6mm直径PDMS-SNAP掺杂的薄膜利用2500ppb的目标NO水平使用385nm LED光源的脉冲宽度调制LED强度的PWM占空比；

图15A和15B为示出15A)输送的气流中的NO水平(较粗线)和累积NO释放(细线)二者的曲线图；和15B)在反馈控制的NO释放期间从6mm直径PDMS-SNAP掺杂的薄膜使用385nmLED光源和不同的接收气体(即氮气(N

图16A和16B为示出16A)输送的气流中的NO水平和累积NO释放二者的曲线图；和16B)在反馈控制的NO释放期间从6mm直径PDMS-SNAP掺杂的薄膜使用385nm LED光源和氮气接收气流(随后将其与氧气混合，以将产生的NO气体在80%O

图17A、17B和17C为描绘17A)在氮气中、17B)在氮气中利用经调节的硅胶NO

图18A至18D为描绘使用微米孔GSNO筒(例如，如图1A中所示)以4L/min的空气流速从NO吸入装置释放NO和NO

图19为描绘包括四个NO筒的系统的NO和NO

图20A为用于产生图19中所示数据的系统的顶部示意图；

图20B为图20A中所示系统的一个实例的示意截横面图(沿着从系统顶部到系统底部的线截取)；并且

图20C为图20A中所示系统的另一个实例的示意截横面图(沿着从系统顶部到系统底部的线截取)。

发明详述

本文公开了气体输送装置的几个实例。在实例装置中，一氧化氮(NO)气体根据需要从对特定波长的光敏感的固相一氧化氮供体光解产生。固相一氧化氮供体能够响应暴露于光原位产生NO气体。由这些NO供体分子原位产生NO气体排除需要一氧化氮罐(即，压缩气瓶中的NO)，这简化了装置并降低了装置的成本。本文公开的气体输送装置的一些实例不包括任何气罐，并因此能构造成为便携式吸入装置。本文公开的气体输送装置的其它实例确实包括至少氮气罐，这使得这些实例便携式性较差，但非常适合例如在医院环境中使用。

此外，利用本文公开的实例气体输送装置，可通过改变施加到固相一氧化氮供体的光的脉冲长度和/或强度来精确控制所产生的NO的量。这使得能够产生适当量的NO，以便在特定应用中获得希望的效果。作为一个实例，对于吸入一氧化氮治疗，可产生稳定的治疗剂量(例如，从约100ppbv(体积十亿分率)至约100ppmv(体积百万分率))。输出气体流中NO的浓度也至少部分取决于所利用的气体的流速。此外，利用本文公开的实例气体输送装置，还可以控制NO

在本文公开的实例中使用固态且光敏感的一氧化氮供体。“固态”指NO供体不是液体或流体，并且形状牢固且稳定。在一些实例中，NO供体为结晶或粉末状。“光敏感”是指NO供体可光解，即，当暴露于特定波长或多个波长的光时能够进行光解。具体地讲，当暴露于特定波长或多个波长的光时，NO供体能够释放NO气体分子。固态、光敏感NO供体的实例包括光敏感S-亚硝基硫醇。光敏感S-亚硝基硫醇的一些具体实例选自S-亚硝基-N-乙酰基青霉胺(SNAP)结晶、S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)结晶及其组合。

在本文公开的实例中，用于产生一氧化氮的特定波长或多个波长的光可部分取决于所使用的NO供体和希望的NO释放速率。在一个实例中，光波长在约300nm至约600nm的范围内。如果特定的波长导致低于希望的NO释放速率，则可通过使用较高的光功率表面密度来弥补此不足。

同样在本文公开的实例中，使固相、光敏感一氧化氮供体固定在基体上或基体中。“固定”是指固态、光敏感一氧化氮供体可用粘合剂附接到基体，或者可掺入或共价结合到聚合物或其它薄膜，或者可包含在基体上形成的空腔中。

本文公开了气体输送装置的几个实例。每个气体输送装置包括一氧化氮产生系统，它本身包括NO筒。图1A至1E示出了NO筒的五个不同实例。

在图1A中，NO筒10包括基体12、固定在基体12的表面S

在这个实例中，基体12充当NO供体14的物理载体。这样，可使用任何基体12，包括聚合物、纸、玻璃、金属等。在一些实例中，基体12可不透过一氧化氮，或者可以选择，以便一氧化氮在基体12中具有低溶解度。这可合乎需要地防止基体12充当产生二氧化氮(NO

固态、光敏感NO供体14可以为本文所述的任何实例。尽管NO供体14在图1A中显示为连续层，但应了解，NO供体14可以为跨基体表面S

在这个实例中，可用粘合剂18将NO供体14固定在基体12上。合适的粘合剂18的实例包括压敏粘合剂，例如单独或与增粘剂(例如松香酯)混合的弹性体。弹性体可以为丙烯酸类。在一些实例中，粘合剂18可以为铺展在基体12上的液体或凝胶。在其它实例中，粘合剂18可以为粘合在基体12上的双面胶带。

可用任何合适的技术将NO供体14施加到粘合剂18上。在施加时，可将压力施加到NO供体14上，以帮助NO供体14粘合到粘合剂18上。粘合剂18使得NO供体14能够在基体12的表面区域上相对一致地分布。

NO筒10的这个实例还包括位于固态、光敏感NO供体14上的NO可渗透且透光的薄膜16。这个实例薄膜16可渗透一氧化氮。这样，从NO供体14释放的NO可通过薄膜16的纳米孔或微米孔进入接收气流。这种实例薄膜16对用于从NO供体14释放一氧化氮的光的波长也是透明的。这样，在这个实例中，希望波长的光(在图1A中显示为hv)可通过薄膜16透射到NO供体14。作为实例，薄膜16可对约300nm至约600nm范围的一个或多个波长的光透明。

NO可渗透且透光的薄膜16的实例包括聚碳酸酯，例如聚碳酸酯径迹蚀刻薄膜。市售NO可渗透且透光的薄膜16包括Whatman® Nuclepore™径迹蚀刻薄膜(购自GEHealthcare)和TRAKETCH®(购自Sabeu)。这些薄膜16可具有纳米孔(例如，直径在约1nm至小于1000nm的范围内)或微米孔(例如，直径在约1μm至小于1000μm的范围内)。

NO可渗透且透光的薄膜16可位于固态、光敏感NO供体14上，并用粘合剂18粘合到基体12。

虽然在图1A中未显示，但NO筒10还可包括粘合到相反表面S

现在参考图1B，NO筒10’的另一个实例包括透光基体12’，固定在透光基体12’的表面S

在这个实例中，基体12’充当NO供体14的物理载体，并且还使光hv可透射到NO供体14。这样，在这个实例中，可使用对约300nm至约600nm范围的一个或多个波长的光透明的任何基体12’。透光基体12’的实例为透明聚合物(例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚对苯二甲酸乙二酯等)或玻璃材料。在一些实例中，透光基体12’可不透过一氧化氮，或者可以选择，以便一氧化氮在基体12’中具有低溶解度。这可合乎需要地防止基体12’充当产生二氧化氮(NO

固态、光敏感NO供体14可以为本文所述的任何实例。尽管NO供体14在图1B中显示为连续层，但应了解，NO供体14可以为跨基体表面S

在这个实例中，可用透光粘合剂18’将NO供体14固定在基体12’上。可选择粘合剂18’，以使其对应用中所使用的光的波长透明。在一些实例中，粘合剂18’对紫外波长是透明的。在其它实例中，粘合剂18’对约300nm至600nm范围的光的波长透明。可用任何合适的技术将NO供体14施加到粘合剂18’上。在施加时，可将压力施加到NO供体14上，以帮助NO供体14粘合到粘合剂18’。粘合剂18’使得NO供体14能够在基体12’的表面区域上相对一致地分布。粘合剂18’也是非常薄的层，因此可能另外发生的任何吸收很低。

NO筒10’的这个实例还包括位于固态、光敏感NO供体14上的多孔薄膜16’。这种实例薄膜16’可或可不对用于从NO供体14释放一氧化氮的光的波长透明。这个实例薄膜16’也是多孔的，因此可渗透一氧化氮。这样，从NO供体14释放的NO可通过薄膜16’的纳米孔或微米孔进入接收气流。不透明多孔薄膜16’的实例包括多孔聚四氟乙烯(PTFE)、聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、聚偏二氟乙烯等。透明多孔薄膜16’的实例包括任何为薄膜16提供的实例。这些薄膜16’可具有纳米孔或微米孔。

多孔薄膜16’可位于固态、光敏感NO供体14上，并用粘合剂18’或18粘合到基体12’。

对于NO筒10, 10’二者之一，基体12, 12’和薄膜16, 16’的尺寸以及NO供体14的量可部分取决于其中要使用筒10, 10’的气体输送装置的尺寸以及希望的NO释放速率。例如，300mg SNAP足以以4L/min的流速产生10ppm NO 8小时。对于这个实例，可使4 x 75mgSNAP分布在4 x 40mm直径的圆形表面上，并用47mm微米孔薄膜覆盖。为了增加NO释放持续时间、流速或浓度，还应增加NO供体14的量。过滤片材(例如，用于薄膜16, 16’)的尺寸最大可达304mm x 3.04m，因此可切成任何希望的尺寸和/或形状。

现在参考图1C，NO筒10’’的另一个实例包括基体12’’和固定在基体12’’中的固态、光敏感NO供体14。

在这个实例中，基体12’’可对要透射到NO供体14的光hv透明，并且也可渗透所产生的NO气体。基体12’’的实例包括硅橡胶、聚氯乙烯、聚氨酯等。

尽管未显示，但应了解，其中具有NO供体14的基体12’’可位于另一个物理载体上。在这些情况下，物理载体为微结构或多孔，或者其中具有NO供体14的基体12’’以有限的表面积附接到物理载体。这些构造有助于从其中具有NO供体14的基体12’’的面向物理载体的一侧容易地传输气体，并防止气体在具有NO供体14的基体12’’与物理载体之间积累。

在一个实例中，可用溶剂溶胀方法将NO供体14固定在基体12’’中。利用这种方法，使固态NO供体14以超过其在基体12’’中的溶解度阈值的浓度溶于基体12’’的溶胀溶剂中。溶胀溶剂不溶解基体12’’，而是基体12’’吸收溶胀溶剂(和溶于其中的NO供体)，并变得溶胀。当溶剂蒸发时，NO供体14以其结晶形式保留在基体12’’的主体内。在另一个实例中，通过将固态NO供体14与未固化的基体材料共混成混合物，流延混合物的薄膜，并固化基体材料，可将NO供体14固定在基体12’’中。固态NO供体14变得嵌入经固化的基体12’’中。

固态、光敏感NO供体14可以为本文所述的任何实例。

对于NO筒10’’，基体12’’的尺寸和NO供体14的量可部分取决于其中要使用筒10’’的气体输送装置的尺寸以及希望的NO释放速率。此外，NO供体14的量还可取决于用于将NO供体14引到基体12’’的方法。

现在参考图1D和图1E，图1D和图1E描绘了NO筒10A和10B的其它实例。在这些实例中，将NO供体14引入并固定在基体12或12’上形成的一个或多个空腔21中。已发现，来自这些NO筒10A, 10B的NO

这些NO筒10A和10B可包括基体12和NO可渗透且透光的薄膜16(如关于图1A所述)或透光基体12’和多孔薄膜16’(如关于图1B所述)。

在图1D和图1E的一个实例中，用粘合剂18’’粘合基体12和NO可渗透且透光的薄膜16。这种实例粘合剂包括在芯层19的相反侧上的粘合剂部分18。在这个实例中，由于光hv通过透光薄膜16引入，因此粘合剂18和芯层19可不透明。可使用本文公开的粘合剂18的任何实例，并且可使用任何不透明的芯层19。

在图1D和图1E的另一个实例中，用粘合剂18’’粘合透光基体12’和多孔薄膜16’。这种实例粘合剂包括在芯层19的相反侧上的粘合剂部分18’。在这个实例中，由于光hv通过透光基体12’引入，因此粘合剂18和芯层19可以透明。透明粘合剂18’’的一些实例包括3M™光学透明粘合剂CEF08XX(821X/818X)系列和3M™超清洁层压粘合剂501FL和502FL。

在图1D中包括一层粘合剂18’’，其中单层18’’包括一个芯层19和在所述一个芯层19的相反侧上的粘合剂18或18’。在图1E中包括多层粘合剂18”，它包括两个或更多个芯层19以及在所述两个或更多个芯层19的每一个的相反侧上的粘合剂18或18’。如图所绘，图1E中的多层粘合剂18”包括粘合剂18或18’和芯层19的交替层，且粘合剂18或18’在最外侧，以使基体12粘合到透光薄膜16或使透光基体12’粘合到多孔薄膜16’。

如图1D和图1E中所示，在粘合剂18’’中形成空腔21。虽然显示了单个空腔21，但应了解，可包括任何数量的空腔。在图1F的顶视图中包括多个空腔21。

在一个实例中，使用切绘机使一个/多个空腔21形成单层或多层粘合剂18’’。可在粘合剂18’’固定到基体12或12’上之前在粘合剂18’’中形成一个/多个空腔21。在单层或多层粘合剂18’’中限定一个/多个空腔21时，衬垫可在最外侧可去除地附接到粘合剂18或18’。每个空腔21的横向尺寸(例如，直径)可部分取决于制造方法、NO供体14粒度等。在一个实例中，横向尺寸在约0.5mm至约10mm的范围内。在另一个实例中，空腔21的横向尺寸为约1mm。每个空腔21的深度可取决于粘合剂18’’的厚度。在一个实例中，深度在约0.1mm至约1mm的范围内。

可去除衬垫之一，以便使单层或多层粘合剂18’’(具有在其中限定的一个/多个空腔22’)附接到基体12或12’。在将NO供体14引入一个/多个空腔21时，其它的衬垫可保留在原位。

可用任何合适的技术使NO供体14沉积进入一个/多个空腔21，例如丝网印刷、静电沉积、静电印刷等。固态、光敏感NO供体14可以为本文所述的任何实例。

一旦沉积了NO供体14，就可去除其它衬垫，并且可使透光薄膜16或多孔薄膜16’粘合到粘合剂18’’。

可在一个或多个气体输送装置中使用NO筒10, 10’, 10’’, 10A, 10B。图2至图6示出了本文公开的气体输送装置的不同实例。可用各气体输送装置产生用于吸入治疗的一氧化氮。对于各装置，所述方法通常包括，通过选择性地将光施加到固态、光敏感NO供体来产生一氧化氮气体；使一氧化氮气体与包含氧气的气体混合，以形成输出气体流；并且至少在输送到吸入单元之前，监测输出气体流的一氧化氮水平和二氧化氮水平。根据所使用的装置，方法可能略有不同。这样，将用相应的气体输送装置更详细地描述每种方法。

现在参考图2，图2描绘了气体输送装置20A的一个实例。气体输送装置20A适合使用图1A中所示的NO筒10或图1D和图1E中所示的NO筒10A或10B。在这个实例中，气体输送装置20A包括：i)一氧化氮(NO)产生系统22A，所述系统包括室24、容纳在室24内的NO筒10、10A或10B(其中，NO筒10、10A或10B包括基体12、固定在基体12的表面S

对于气体输送装置20A，所述方法包括：操作光源26，以使光发射到NO供体14上，所述NO供体14在室24内从供体14光解释放NO；将包含氧气的气体OC引入室24，其中NO和包含氧气的气体OC混合，以形成输出气体OG；并且将输出气体OG从室24传输到希望的目的地。现在将描述这种方法和气体输送装置20A的细节。

装置20A的NO产生系统22A包括其中光解发生的室24(即，光解室)。室24可由任何合适的材料制成，所述材料可容纳筒10，并且不可渗透包含氧气的气体OC或一氧化氮NO。如果光源26位于室24的外部(如图2中所示)，则室24应由对光源26发出的光hv的波长透明的材料形成。在这个实例中，室可由玻璃、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、低密度聚乙烯(LDPE)等形成。如果光源26位于室24的内部，则室24应由对光源26发出的光hv的波长不透明的材料形成。在这个实例中，室24可由聚四氟乙烯(PTFE)、高密度聚乙烯(HDPE)、不锈钢等形成。

室24可在入口32(连接到用于引入包含氧气的气体OC的导管28)和出口34(连接到用于传输输出气体OG流的导管30)周围密封。室24也可以是一次性的，使得整个NO产生系统22A可在其使用寿命结束时丢弃，或者室24可包括开口，通过所述开口可更换NO筒10、10A或10B。

NO产生系统22A还包括筒10、10A或10B。NO筒10可以为关于图1A所述的任何实例，并且NO筒10A, 10B可以为关于图1D或图1E所述包括基体12和NO可渗透且透光的薄膜16的任何实例。在图2所示的实例中，NO筒10、10A或10B包括位于基体12的两个表面S

NO产生系统22A还包括光源26。可使用能够发射引发固态、光敏感NO供体14的光解的光的任何光源26。换句话讲，可使用能够发射引起一氧化氮从NO供体14释放的特定一个波长或多个波长的光的任何光源26。这样，光源26可部分取决于所使用的NO供体14和希望的NO释放速率。作为实例，光源26可以为高强度发光二极管(LED)、激光二极管、灯等。合适的LEDs可以为标称波长在约340nm至约600nm范围内的那些LEDs，例如340nm或385nm或470nm或565nm。

可用一个或多个光源26从位于单个表面S

使光源26定位，以选择性地使NO供体14暴露于光hv。光源26可位于透光室24的外部或可位于不透明室24的内部。在一些实例中，光源26可附接到室24(例如，在内部或外部)。在这些实例中且在室24为一次性时，光源26可与室24一起处置。在这些实例中且在室24不为一次性(而是容纳一次性筒10)时，光源26可与几个NO筒10一起重新使用。在这些实例中，光源26也可从室24的内部或外部去掉，以便可在使用寿命结束时更换。在一些其它实例中，光源26可附接到还容纳室24的装置壳(未显示)。在这些实例中，光源26可不直接附接到室24，而是经定位，以在操作时将光hv引导到NO供体14。在这些实例中，光源26可从装置壳去掉，以便可在使用寿命结束时更换。

在将光源26附接到室24的内部时，可用任何粘合剂或其它合适的固定机制使光源26附接到内部室壁。在将光源26附接到室24的外部时(如图2所示)，可用不会阻挡来自光源26的光的任何透光粘合剂36或其它合适的固定机制将光源26附接到外部室壁。光源26也可以可操作地定位在室24的外部，而不是附接到室24。

电子电路可以可操作地连接到光源26，以控制何时接通和断开光源26、接通周期的持续时间、强度、功率表面密度等。电子电路可以为感测和反馈系统的一部分，这将在下面进一步详述。

光源26可接通长达例如8小时/筒10的任何时间间隔，并因此可在这个时间间隔期间光解释放NO。根据筒10中NO供体14的量，更长的时间间隔是可能的。在想要停止产生NO时，将光源26断开，使得光hv不再发射到NO供体14上。当使用较大的基体12和/或使用较高量的NO供体14时，NO释放寿命可以更长。

在这个实例中，从NO供体14释放的NO气体透过薄膜16，并进入室24。NO供体14的光解可产生气溶胶微滴以及NO气体。气溶胶微滴对各种医学应用是不希望的。应了解，薄膜16防止任何气溶胶微滴与NO气体一起进入室14。

图2中所示的气体输送装置20A还包括吸气导管28，所述吸气导管可操作地连接到室24(例如，在入口32)，以将包含氧气的气体OC引到室24。包含氧气的气体OC可为至少基本纯氧气体O

吸气导管28可以为对至少包含氧气的气体OC和一氧化氮具有低渗透性或没有渗透性的管。合适的管材的实例包括聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)、氟化聚合物等。

在室24中，包含氧气的气体OC与光解释放的NO气体混合，以形成输出气体流OG。输出气体OG流可通过出口34离开NO产生系统22A进入出口导管30。出口导管30可以为对输出气体OG中的至少包含氧气的气体OC和一氧化氮具有低渗透性或没有渗透性的管。出口导管30的长度也可以相对较短，以避免在物流输送到希望目的地(例如，接收者40)之前形成二氧化氮(NO

在一些实例中，可由于来自气体源的压力传输输出气体OG流，所述气体源可包括调节器控制流速。在其它实例中，可由于来自位于下游的真空的压力传输输出气体OG流。

出口导管30可以为或者可以可操作地连接到输送导管46。输送导管46可操作地连接到吸入单元48，吸入单元48能够将输出气体流OG传输到接收者/患者40。输送导管46可以为任何合适的、对输出气体流OG不可渗透的聚合物或其它管。在一个实例中，输送导管46还可具有单向阀，以便输出气体流OG不流回到NO产生系统22A。吸入单元48可以为呼吸机、面罩、鼻插管或用于将输出气体流OG输送到患者40的气道的一些其它合适的装置。

气体输送装置20A可进一步包括感测和反馈系统。在一个实例中，感测和反馈系统包括与输出气体流OG接触以监测输出气体OG的一氧化氮水平(即，NO浓度)的感测器42，和可操作连接到感测器42和光源26的控制器44，其中控制器44可响应来自感测器42的一氧化氮水平调节光源26的参数。虽然未显示，但应了解，感测和反馈系统也可包括单独的感测器，用于监测NO

一个或多个感测器42可与输出气体流OG接触定位。一个或多个感测器42可定位于输出导管30或输送导管46中，或在从输出导管或输送导管30, 46分开或分支的另一根导管中。在使用其它导管时，它接收一些输出气体流OG，并将其传输到感测器42。可用一个或多个感测器42监测输出气体流OG中的NO水平和NO

可合乎需要地将一个或多个感测器42与光解室(例如24, 24’, 52)接近定位，以便更好地反馈控制NO释放。也可合乎需要地将一个或多个感测器42与吸入单元48(例如，在吸入单元48的3英尺内)接近定位。这个定位可合乎需要地确保进入患者40的气体流具有较高水平的NO和较低水平的NO

可使用任何适合的NO感测器42。在一个实例中，感测器42为电流型NO感测器。一种类型的电流型感测器为Shibuki式感测器(未显示)，它基于在透气薄膜后的内部铂(Pt)电极位置NO氧化成硝酸根(NO

另一个实例电流型NO感测器包括在聚合物电解质(即，离聚物薄膜)的表面上直接沉积(例如，通过化学还原)的工作电极(例如，铂、金等)。感测器42的这个实例还包括参比电极和反电极，它们浸入内部电解质溶液，内部电解质溶液也湿润离聚物相。在这个感测器中，部分输出气体流OG流过一个或多个工作电极的表面。施加正电位(例如，相对于Ag/AgCl约1V)，并且在工作电极和离聚物薄膜的界面发生电化学反应。在一个实例中，施加到工作电极的正电位在约0.2V至约1.1V的范围内。输出气体流OG中的NO电化学氧化成亚硝酸根/硝酸根，以输出与NO

在其它实例中，电流型NO感测器可在离聚物薄膜的相同表面上包括另外的工作电极作为一个或多个工作电极，并且可对那个另外的工作电极施加较小的正电位，以便只氧化NO

如本文所述，应了解，还可以包括另一个感测器，以监测输出气体流OG中的NO

将感测器数据(即，输出气体流OG中NO的浓度和/或输出气体流OG中NO

当感测器数据指示NO水平太高或太低时，可接通或断开光源26，可调节光强度和/或功率表面密度，和/或可调节一种或多种气体的流速。在一个实例中，感测器42监测输出气体流OG的一氧化氮水平，并且基于输出气体流OG的一氧化氮水平，控制器44之一：保持光源26的当前状态(例如，当NO处于希望水平时)；或调节光源26，以增加NO的产生(例如，当输出气体流OG的一氧化氮水平低于目标水平时)；或调节光源26，以减少NO产生(例如，当输出气体流OG的一氧化氮水平高于目标水平时)。当感测的NO水平太低时，可接通或调高一个或多个光源26。例如，如果包括多个光源26并且当感测到低水平时一个光源接通，则可接通另外的光源26，以增加NO释放速率。当感测到的NO水平太高时，可断开或调低一个或多个光源26。作为实例，可调制增加或减小光强度和/或功率表面密度，以分别增加或减小NO释放速率，和因此从NO产生装置22A清扫的和输出气体流OG中存在的NO的通量。

目标NO水平可基于其中正在使用NO的所给应用。根据患者40和应用，目标水平可以非常低或非常高。作为实例，新生儿吸入治疗的NO的目标水平可在约10ppm至约70ppm的范围内，并且在旁路手术期间要在充氧器中产生以防止血小板和其它细胞活化的NO的目标水平可在约190ppm至约210ppm的范围内。此外，对于抗微生物应用，例如对于肺感染，较低水平的NO可用于吸入疗法，例如在约500ppb至约10ppm的范围内。

也可用感测器数据确定在输出气体流OG中是否存在不希望量的NO

气体输送装置20A还可包括二氧化氮(NO

现在参考图3，图3描绘了气体输送装置20B的另一个实例。气体输送装置20B适合使用图1A中所示的NO筒10或图1C中所示的NO筒10’’或1D和图1E中所示的NO筒10A, 10B。在这个实例中，气体输送装置20B包括：i)一氧化氮(NO)产生系统22B，所述系统包括真空环境52、在真空环境52内容纳的NO筒10、10’’、10A或10B(其中NO筒10, 10’’至少包括基体12或12’’和固定在基体12上或基体12’’中的固态、光敏感NO供体14)和光源26(可操作地定位，以选择性地使固态、光敏感NO供体14暴露于光hv，以产生NO气体)；ii)出口导管30’，用于传输来自NO产生系统22B的NO气体流；和iii)吸气导管28’，吸气导管可操作地连接到出口导管30’，以引入包含氧气的气体OC，并形成输出气体OG流。

对于气体输送装置20B，所述方法包括：操作光源26，以使光发射到NO供体14上，所述NO供体14在真空环境52内从供体14光解释放NO气体；通过出口导管30’从真空环境52传输NO气体；将包含氧气的气体OC引到NO气体，以形成输出气体OG；并且将输出气体OG传输到希望的目的地。

在真空环境52中，在没有氧气存在下产生NO气体，这阻止形成NO

现在将描述这种方法和气体输送装置20B的细节。

装置20B的NO产生系统22B包括其中光解发生的真空环境52(即光解室)。真空环境52可以为可由任何合适的材料制成的真空室，所述材料可容纳筒10或10’’，并且可具有通过真空泵去除的空气和其它气体。用于真空环境52的实例材料包括不锈钢、铝、黄铜、高密度陶瓷、玻璃或丙烯酸类。当不透明材料用于真空环境52时，真空环境52可包括由对光源26发出的光hv的波长透明的材料形成的窗54。

真空环境52可包括开口，NO筒10、10’’、10A或10B可在其使用寿命结束通过开口更换。

真空环境52还具有可操作地连接到真空泵56的出口34，真空泵56可将NO气体从真空环境52泵送到出口导管30’。

NO产生系统22B还包括筒10、10’’、10A或10B。NO筒10可以为关于图1A所述的任何实例，并且NO筒10’’可以为关于图1C所述的任何实例，或者NO筒10A, 10B可以为关于图1D或图1E所述的任何实例，并且NO筒10A, 10B可以为关于图1D或图1E所述包括基体12和NO可渗透且透光的薄膜16的任何实例。应了解，筒10、10’’、10A或10B可定位于真空环境内，以便NO供体14直接面对光源26。

NO产生系统22B还包括光源26。光源26可以为关于图2所述的任何实例。可使光源26定位，以选择性地使NO供体14暴露于光hv。在装置22B中，可合乎需要地使光源26定位于真空环境52的外部。在这些实例的一些中，光源26可通过任何透光的粘合剂或不会阻挡来自光源26的光的其它合适的固定机制直接附接到真空环境52的外部。在这些实例的一些其它实例中，光源26可不附接到真空环境52的外部，而是可操作地定位成通过窗54发出光hv(如图3所示)。

电子电路可以可操作地连接到光源26，以控制何时接通和断开光源26、接通周期的持续时间、强度、功率表面密度等。在这个实例装置20B中，光源26可接通长达例如8小时/筒10、10、10’’、10A或10B的任何时间间隔，并因此可在这个时间间隔期间光解释放NO。根据筒10、10’’、10A或10B中NO供体14的量，更长的时间间隔是可能的。在想要停止产生NO时，将光源26断开，使得光hv不再发射到NO供体14上。当使用较大的基体12或12’’和/或使用较高浓度的NO供体14时，NO释放寿命可以更长。

在这个实例中，NO供体14的光解产生纯的NO气体(即，没有其它气体)。任何形成的气溶胶微滴可i)通过NO筒10、10A或10B的薄膜16阻止进入真空环境52，或者ii)保留在NO筒10’’、10A或10B的基体12’’内。

这样，从NO供体14释放的NO气体为存在于真空环境52的唯一气体。由于来自真空泵56的压力，纯NO气体可从真空环境52传输出去。NO气体可通过出口导管30’(它可由与关于图2所述的出口导管30相同的材料形成)传输。

图3中所示的气体输送装置20B还包括吸气导管28’，所述吸气导管可操作地连接到出口导管30’，以将包含氧气的气体OC引到导管30’内的NO气体。吸气导管28’可以为关于吸气导管28所述的任何材料。此外，包含氧气的气体OC可以为关于图2所述的任何实例(例如，纯氧气体O

在吸气导管28’中，包含氧气的气体OC与光解释放的NO气体混合，以形成装置20B的输出气体流OG。

在气体输送装置20B中，出口导管30’和吸气导管28’可操作地连接到输送导管46或与其整体形成。输送导管46可操作地连接到吸入单元48，吸入单元48能够将输出气体流OG传输到接收者/患者40。输送导管46和吸入单元48可以为本文关于图2所述的任何实例。

在这个实例中，吸气导管28’和输送导管46的长度可以相对较短，以避免在物流输送到希望目的地(例如，接收者40)之前形成NO

气体输送装置20B可进一步包括感测和反馈系统。在一个实例中，感测和反馈系统包括与输出气体流OG接触以监测输出气体OG的一氧化氮水平(即，NO浓度)的感测器42，和可操作连接到感测器42和光源26的控制器44，其中控制器44可响应来自感测器42的一氧化氮水平调节光源26的参数。也可用这个实例中的一个或多个感测器监测输出气体OG的二氧化氮水平。感测和反馈系统(包括感测器42、控制器44和电子电路)可以为本文关于图2所述的任何实例。可如关于图2所述使用感测器数据(即，输出气体流OG中NO的浓度和/或输出气体流OG中NO

气体输送装置20B还可包括二氧化氮(NO

现在参考图4，图4描绘了气体输送装置20C的另一个实例。气体输送装置20C适合使用图1A中所示的NO筒10或图1C中所示的NO筒10’’或图1D和图1E中所示的NO筒10A或10B。在这个实例中，气体输送装置20C包括：i)一氧化氮(NO)产生系统22C，所述系统包括室24、在室24’内容纳的NO筒10或10’’(其中NO筒10、10’’、10A或10B至少包括基体12或12’’和固定在基体12上或基体12’’中的固态、光敏感NO供体14)和光源26(可操作地定位，以选择性地使固态、光敏感NO供体14暴露于光hv，以产生NO气体)；ii)入口导管58，用于将氮气N

对于气体输送装置20C，所述方法包括：操作光源26，以使光发射到NO供体14上，所述NO供体14在室24’内从供体14光解释放NO气体；将氮气引入室24，以从室24’吹扫NO气体；通过出口导管30’’从室24传输N

在这个实例中，将N

现在将描述这种方法和气体输送装置20C的细节。

装置20C的NO产生系统22C包括室24’。在这个实例中，室24’可以为关于室24所述的任何实例，或者可以为真空环境52。

NO产生系统22C还包括筒10、10’’、10A或10B。NO筒10可以为关于图1A所述的任何实例，并且NO筒10’’可以为关于图1C所述的任何实例，并且NO筒10A或10B可以为关于图1D和图1E所述包括基体12和NO可渗透且透光的薄膜16的任何实例。应了解，筒10、10’’、10A或10B可定位于室24’内，以便NO供体14直接面对光源26。

在这个实例中，光源26显示于室24’内。应了解，根据关于图2或3所述的任何实例，光源26可替代地位于24’的外部。光源26也可以为关于图2所述的任何实例，并且可与本文公开的电子电路电连通，只要光源26定位成照亮室24’内的NO供体14。

室24’包括入口32，入口32附接到将氮气输送到室24’的入口导管58。氮气N

在装置20C的这个实例中，入口导管58将氮气N

引入系统22C的氮气吹扫气体(N

图4中所示的气体输送装置20C还包括吸气导管28’，所述吸气导管可操作地连接到出口导管30’’，以将包含氧气的气体OC引到N

在气体输送装置20C中，出口导管30’’和吸气导管28’可操作地连接到输送导管46或与其整体形成。在输送导管46中，包含氧气的气体OC与N

输送导管46可操作地连接到吸入单元48，吸入单元48能够将输出气体流OG传输到接收者/患者40。输送导管46和吸入单元48可以为本文关于图2所述的任何实例。

在这个实例中，输送导管46的长度可以相对较短，以避免在物流输送到希望目的地(例如，接收者40)之前损失气体。由于包含氧气的气体OC刚好在输送到接收者40之前引入，由于NO和包含氧气的气体OC之间的接触时间短，因此对NO浓度的影响最小或为零。

气体输送装置20C可进一步包括感测和反馈系统。在一个实例中，感测和反馈系统包括与输出气体流OG接触以监测输出气体OG的一氧化氮水平(即，NO浓度)的感测器42，和可操作连接到感测器42和光源26的控制器44，其中控制器44可响应来自感测器42的一氧化氮水平调节光源26的参数。也可用这个实例中的一个或多个感测器监测输出气体OG的二氧化氮水平。感测和反馈系统(包括感测器42、控制器44和电子电路)可以为本文关于图2所述的任何实例。可如关于图2所述使用感测器数据(即，输出气体流OG中NO的浓度和/或输出气体流OG中NO

气体输送装置20C还可包括二氧化氮(NO

现在参考图5，图5描绘了气体输送装置20D的另一个实例。气体输送装置20D适合使用图1B中所示的NO筒10’，或适合使用NO筒10A或10B的一些实例。在这个实例中，气体输送装置20D包括：i)一氧化氮(NO)产生系统22C，所述系统包括室24、容纳在室24内的NO筒10’、10A或10B(其中NO筒10’、10A或10B包括透光基体12’、固定在透光基体12’的表面S

对于气体输送装置20D，所述方法包括：操作光源26，以使光发射通过透光基体12’，并发射到NO供体14上，所述NO供体14在室24内从供体14光解释放NO；将包含氧气的气体OC引入室24，其中NO和包含氧气的气体OC混合，以形成输出气体OG；并且将输出气体OG从室24传输到希望的目的地。现在将描述这种方法和气体输送装置20D的细节。

装置20D的NO产生系统22D包括其中光解发生的室24(即，光解室)。室24可以为关于图2所述的室的任何实例。

NO产生系统22D还包括筒10’、10A或10B。NO筒10’可以为关于图1B所述的任何实例，并且NO筒10A, 10B可以为关于图1D和图1E所述包括透光基体12’和多孔薄膜16’的任何实例。

NO产生系统22D还包括光源26。可使用能够发射可透射通过筒10’的基体12’并引发固态、光敏感NO供体14光解的光的任何光源26。可使用本文所述的任何光源26。

在图5中所示的实例中，使光源26定位，以选择性地使NO供体14通过透光基体12’暴露于光hv。在NO筒10’、10A或10B的这个实例中，薄膜16’透明或不透明。这样，当使用不透明的薄膜16’时，与图2中所示的实例不同，装置22D中的光源26未定位成将光导向薄膜16’，而是定位成将光引向透光基体12’。装置22D中的光源25可用任何本文公开的实例附接或以其它方式可操作地定位于室24内部或外部，只要发射的光可通过透光基体12达到NO供体14。在图5中所示的实例中，用透光粘合剂36使光源26附接到室24。在其它实例中，室24可包括在光源26和透光基体12’之间的窗(类似于图3中的窗54)。

电子电路可以可操作地连接到光源26，以控制何时接通和断开光源26、接通周期的持续时间、强度、功率表面密度等。电子电路可以为本文所述感测和反馈系统的一部分。

光源26可接通长达例如8小时/筒10’的任何时间间隔，并因此可在这个时间间隔期间光解释放NO。根据筒10’中NO供体14的量，更长的时间间隔是可能的。在想要停止产生NO时，将光源26断开，以便光hv不再通过透光基体12’发射到NO供体14上。当使用较大的基体12’和/或使用较高量的NO供体14时，NO释放寿命可以更长。

在这个实例中，从NO供体14释放的NO气体透过薄膜16’，并进入室24。薄膜16’防止产生任何气溶胶微滴。

图5中所示的气体输送装置20D还包括吸气导管28，所述吸气导管可操作地连接到室24(例如，在入口32)，以将包含氧气的气体OC引到室24。吸气导管28、包含氧气的气体OC和气体源可以为关于图2所述的任何实例。包含氧气的气体源也可包括或耦合到流速控制器，以调节包含氧气的气体OC进入吸气导管28的流速。如本文所述，可使用任何合适的气体流速。

在室24中，包含氧气的气体OC与光解释放的NO气体混合，以形成输出气体流OG。输出气体OG流可通过出口34离开NO产生系统22D进入出口导管30。出口导管30可以为对输出气体OG中的至少包含氧气的气体OC和一氧化氮具有低渗透性或没有渗透性的管。出口导管30的长度也可以相对较短，以避免在物流输送到希望目的地(例如，接收者40)之前形成NO

在一些实例中，可由于来自气体源的压力传输输出气体OG流，所述气体源可包括调节器控制流速。在其它实例中，可由于来自位于下游的真空的压力传输输出气体OG流。

在气体输送装置20D中，出口导管30可以为或者可以可操作地连接到输送导管46。输送导管46可操作地连接到吸入单元48，吸入单元48能够将输出气体流OG传输到接收者/患者40。输送导管46和吸入单元48可以为本文关于图2所述的任何实例。

气体输送装置20D可进一步包括感测和反馈系统。在一个实例中，感测和反馈系统包括与输出气体流OG接触以监测输出气体OG的一氧化氮水平(即，NO浓度)的感测器42，和可操作连接到感测器42和光源26的控制器44，其中控制器44可响应来自感测器42的一氧化氮水平调节光源26的参数。也可用这个实例中的一个或多个感测器监测输出气体OG的二氧化氮水平。感测和反馈系统(包括感测器42、控制器44和电子电路)可以为本文关于图2所述的任何实例。可如关于图2所述使用感测器数据(即，输出气体流OG中NO的浓度和/或输出气体流OG中NO

气体输送装置20D还可包括二氧化氮(NO

现在参考图6，图6描绘了气体输送装置20E的另一个实例。气体输送装置20E适合使用分别显示于图1A、1B、1C、1D和1E的NO筒10、10’、10’’、10A或10B。在这个实例中，气体输送装置20E包括：i)一氧化氮(NO)产生系统22E，所述系统包括室24、在室24内容纳的NO筒10、10’’、10A或10B和光源26，光源26可操作地定位，以选择性地使固态、光敏感NO供体14暴露于光hv(例如，直接或通过透光基体12’)，以产生NO气体；ii)吸气导管28，吸气导管可操作地连接到室24，以将包含氧气的气体OC引到室24；iii)出口导管30，用于将至少包含氧气的气体OC和NO气体的流从室24传输到输送导管46；和iv)二氧化氮过滤器50，过滤器50经定位，以在流OG输送到输送导管46之前接收它。

对于气体输送装置20E，所述方法包括：操作光源26，以使光发射到NO供体14上，所述NO供体14在室24内从供体14光解释放NO；将包含氧气的气体OC引入室24，其中NO和包含氧气的气体OC形成气体混合物；将气体混合物从室24传输到二氧化氮过滤器，其中可还原或去除NO

气体输送装置20E可使用任何筒10、10’、10’’、10A或10B，尽管筒10、10’、10A、10B几乎不产生NO

现在将描述这种方法和气体输送装置20E的细节。

装置20E的NO产生系统22E包括其中光解发生的室24(即，光解室)。室24可以为关于图2所述的室的任何实例。

NO产生系统22E还包括筒10、10’、10’’、10A或10B。NO筒10、10’、10’’、10A或10B可以为关于图1A、1B、1C、1D和1E所述的任何实例。

NO产生系统22E还包括光源26。可使用能够发射引发固态、光敏感NO供体14的光解的光的任何光源26。可使用本文所述的任何光源26。在这个实例中，光源26的定位将取决于所使用的NO筒10、10’、10’’、10A或10B。例如，光源26可定位成朝向NO筒10、10A或10B的NO可渗透且透光的薄膜16或朝向NO筒10’、10A或10B的透光基体12’或朝向在NO筒10’’的基体12’’中固定的NO供体发射光。

电子电路可以可操作地连接到光源26，以控制何时接通和断开光源26、接通周期的持续时间、强度、功率表面密度等。电子电路可以为本文所述感测和反馈系统的一部分。

光源26可接通长达例如8小时/筒10、10’、10’’、10A或10B的任何时间间隔，并因此可在这个时间间隔期间光解释放NO。根据筒10、10’、10’’、10A或10B中NO供体14的量，更长的时间间隔是可能的。在想要停止产生NO时，将光源26断开，以便光hv不再通过透光基体12’发射到NO供体14上。当使用较大的基体12、12’、12’’和/或使用较高量的NO供体14时，NO释放寿命可以更长。

在这个实例中，在使用NO筒10或10A或10B的一些实例时，从NO供体14释放的NO气体透过薄膜16并进入室24。在这个实例中，在使用NO筒10’或10A或10B的一些实例时，从NO供体14释放的NO气体透过薄膜16’并进入室24。在这个实例中，在使用NO筒10’’时，从NO供体14释放的NO气体透过基体12’’并进入室24。

图6中所示的气体输送装置20E还包括吸气导管28，所述吸气导管可操作地连接到室24(例如，在入口32)，以将包含氧气的气体OC引到室24。吸气导管28、包含氧气的气体OC和气体源可以为关于图2所述的任何实例。包含氧气的气体源也可包括或耦合到流速控制器，以调节包含氧气的气体OC进入吸气导管28的流速。如本文所述，可使用任何合适的气体流速。

在室24中，包含氧气的气体OC与光解释放的NO气体混合。在使用NO筒10’’时，基体12’’可作为微反应器用于NO和氧气，因此可在室24中形成一些二氧化氮。这样，在NO产生系统22E的一些实例中，室24中的气体混合物包括NO气体、包含氧气的气体OC和NO

在这个装置20E中，室24中的气体混合物通过出口34传输入出口导管30。出口导管30可以为对输出气体OG中的至少包含氧气的气体OC和一氧化氮具有低渗透性或没有渗透性的管。

在一些实例中，可由于来自气体源的压力传输气体混合物，所述气体源可包括调节器控制流速。在其它实例中，可由于来自位于下游的真空的压力传输气体混合物。

在气体输送装置20E中，出口导管30可以为或者可以可操作地连接到输送导管46。然而，在这个实例装置20E中，二氧化氮(NO

在这个实例中，然后可将输出气体流OG从NO

气体输送装置20E可进一步包括感测和反馈系统。在一个实例中，感测和反馈系统包括与输出气体流OG接触的感测器42，以在已经通过NO

感测和反馈系统(包括感测器42、控制器44和电子电路)可以为本文关于图2所述的任何实例。可如关于图2所述使用感测器数据(即，输出气体流OG中NO的浓度和/或输出气体流OG中NO

应了解，任何实例NO筒10、10’、10’’、10A或10B都可以平行布置组织，以便增加从任何气体输送装置20A至20E的NO释放。

虽然在图2至图6中未显示，但应了解，气体产生装置20A至20E可结合到便携式或固定的壳中，所述壳也可包括电子电路、用户界面面板、感测器、过滤器、气泵等。两个实例便携装置构造在图 8A和8B中显示。

为了进一步说明本公开，在本文中给出了实施例。应了解，提供这些实施例是为了说明目的，而不是要解释为限制本公开的范围。

实施例

在这个实施例中，分别将两种不同的NO供体(即S-亚硝基-N-乙酰基青霉胺(SNAP)结晶或固体S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO))掺入聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜。这些实施例代表了图1C中所示的NO筒10’’。

将各自的结晶或固体粉末与未固化的硅橡胶共混，并且使共混物流延成薄膜，然后固化。薄膜中的SNAP结晶浓度或固体GSNO浓度为13重量%，并且薄膜具有3mm直径。

用标称波长385nm、470nm和565nm的LED光源使薄膜暴露于光，以引发光解并产生NO气体。每个光源的光功率表面密度设定到51mW/cm

图9A显示了气相NO水平的动力学，并且图9B显示了在暴露于a)385nm、b)470nm和c)565nm时PDMS-SNAP薄膜的累积NO释放。图10A显示了气相NO水平的动力学，并且图10B显示了在暴露于a)385nm、b)470nm和c)565nm时PDMS-GSNO薄膜的累积NO释放。

图9A、9B、10A和10B中的曲线显示了平均值，误差线对应于三个平行测量的平均值的标准误差。图9A至图10B中的结果显示，SNAP和GSNO光解产生NO气体可用几种不同的光源来完成。结果还表明，标称波长385nm的LED对于两种NO供体可能都是最有效的。

图9A至10B中的结果示出，在以恒定的光功率表面密度照射PDMS-SNAP薄膜和PDMS-GSNO薄膜时，来自这样的薄膜的NO放出不稳定。因此，制备了其它薄膜，并用类似于图7所示的反馈系统测试。

在这个实施例中，将S-亚硝基-N-乙酰基青霉胺(SNAP)掺入聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜。这些实施例代表了图1C中所示的NO筒10’’。

将SNAP结晶与未固化的硅橡胶共混，并且使共混物流延成薄膜，然后固化。薄膜中的SNAP结晶浓度为13重量%，并且薄膜具有6mm直径。

用标称波长385nm、470nm和565nm的LED光源使薄膜暴露于光，以引发光解并产生NO气体。每个光源的光功率表面密度设定到51mW/cm

图11A显示了暴露于385nm、470nm和565nm的PDMS-SNAP薄膜的输送气体流中的NO水平(较粗线)和累积NO释放(细线)。图11B显示385nm LED光源、470nm LED光源和565nmLED光源的脉冲宽度调制(PWM)的占空比。

测试了另外的PDMS-SNAP薄膜，其中目标NO水平设定到1000ppb、2500ppb和5000ppb。对于这个测试，使用标称波长385nm的光源，吹扫气体(接收气体)为200SCCM流速的氮气。用电流型NO感测器连续监测输送气体中的NO水平，并且如果必要，根据感测器反馈调节光功率表面密度。

图12A显示了暴露于385nm的PDMS-SNAP薄膜的输送气体流中的NO水平(较粗线)和累积NO释放(细线)。图12B显示在各种目标NO水平用于385nm LED光源的脉冲宽度调制的占空比。

这些结果显示，使用本文公开的反馈系统可实现相对一致和稳定的NO放出。

还测试了其它PDMS-SNAP薄膜，其中目标NO水平逐步改变为500ppb、1000ppb、1500ppb、2000ppb、2500ppb和5000ppb，然后反向。对于这个测试，使用标称波长385nm的光源，吹扫气体(接收气体)为200SCCM流速的氮气。用电流型NO感测器连续监测输送气体中的NO水平，并且如果必要，根据感测器反馈调节光功率表面密度。

图13A显示了暴露于385nm的PDMS-SNAP薄膜的NO设定点和测量的实际NO水平。图13B显示在各种目标NO水平用于385nm LED光源的脉冲宽度调制的占空比。

还测试了其它的PDMS-SNAP薄膜，其中目标NO水平设定到2500ppb。对于这个测试，使用标称波长385nm的光源，吹扫气体(接收气体)为不同流速的氮气。用电流型NO感测器连续监测输送气体中的NO水平，并且如果必要，根据感测器反馈调节光功率表面密度。

图14显示系统对氮气流速的扰动的响应。在中心显示氮气流速的变化，顶部显示对NO释放的影响，底部显示对385nm LED光源的脉冲宽度调制的占空比的影响。

用氮气和空气测试PDMS-SNAP薄膜，以确定何时产生二氧化氮。

在这个实施例中，将S-亚硝基-N-乙酰基青霉胺(SNAP)掺入聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜。这些实施例代表了图1C中所示的NO筒10’’。

将SNAP结晶与未固化的硅橡胶共混，并且使共混物流延成薄膜，然后固化。薄膜中的SNAP结晶浓度为13重量%，并且薄膜具有6mm直径。

用标称波长385nm的LED光源使薄膜暴露于光，以引发光解并产生NO气体。光功率表面密度设定到51mW/cm

图15A显示了暴露于385nm的PDMS-SNAP薄膜的输送N

图15A和15B中的结果表明，在使用空气流时形成二氧化氮。由于氧气和NO二者高度可溶，因此可能在PDMS薄膜中形成NO

基于实施例3中的结果进行以下测试。在这个实施例中，将S-亚硝基-N-乙酰基青霉胺(SNAP)掺入聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜。这些实施例代表了图1C中所示的NO筒10’’。

将SNAP结晶与未固化的硅橡胶共混，并且使共混物流延成薄膜，然后固化。薄膜中的SNAP结晶浓度为31.1mg，并且薄膜具有6mm直径。

用标称波长385nm的LED光源使薄膜暴露于光，以引发光解并产生NO气体。光功率表面密度设定到51mW/cm

图16A显示了暴露于385nm的PDMS-SNAP薄膜的混合流中的NO水平(实线)和累积NO释放(虚线)。图16B显示使用混合流时385nm LED光源的脉冲宽度调制的占空比。

图16A和16B中的结果表明，氮气为合适的吹扫气体，并且加入氧气随后有助于减少NO

基于实施例3中的结果进行以下测试。在这个实施例中，将固体S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)掺入聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜。这些实施例代表了图1C中所示的NO筒10’’。

将固体GSNO与未固化的硅橡胶共混，并且使共混物流延成薄膜，然后固化。薄膜中的固体GSNO浓度为13重量%，并且薄膜具有6mm直径。

用标称波长470nm的LED光源使薄膜暴露于光，以引发光解并产生NO气体。光功率表面密度设定到51mW/cm

图17A显示了氮气流中的NO和NO

将粘合剂(结晶透明的GORILLA®胶带)施加到基体的相反表面上，并且使S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)固体铺展在两个表面上的粘合剂上。将径迹蚀刻聚碳酸酯薄膜放在所述固体上，并使其粘合到基体表面。这个实施例代表了图1A和2中所示的NO筒10。

用标称波长470nm的LED光源使NO供体暴露于光，以引发光解并产生NO气体，NO气体透过聚碳酸酯薄膜。每个光源的光功率表面密度设定到51mW/cm

图18A至18D显示在各种目标水平的空气流中的NO和NO

产生了包括四个NO筒的系统。

对每个NO筒产生不同的图案化粘合剂，以包括空腔。对于各图案化粘合剂，使用切绘机将6.25mm

为了形成系统，玻璃基体(每个玻璃基体包括两个NO筒)在顶部和底部密封在一起，以便每个筒的薄膜(16或16’)彼此相对，并且空气能在薄膜之间流动。系统的顶视图示意显示于图20A中(图示了两个NO筒)，沿系统顶部(如图20A中所示)到系统底部的线截取的系统的横截面图显示于图20B中。应了解，在图20B中示意显示了标记有空腔21和NO供体14的横截面的部分，并且所述视图实际上可包括多个单独的空腔和位于其中的NO供体。

尽管在这个特定实施例中未使用，但图20C示出了包括多个NO筒的系统的另一个实例。在这个实例中，使用一个玻璃基体(12或12’)，并且使图案化的粘合剂粘合到玻璃基体的相反侧。每个图案化粘合剂的空腔都填充有NO供体，并且将薄膜(16或16’)放在具有NO供体位于其空腔内的图案化粘合剂上。

对于这个实施例，用标称波长470nm的LED光源使空腔中的NO供体暴露于光，以引发光解并产生NO气体，NO气体透过聚碳酸酯薄膜。对于这个测试，吹扫气体(接收气体)为4L/min流速的空气。使用电流型气体感测器在输送气体中测量NO水平和NO

图19显示空气流中的NO和NO

应了解，本文提供的范围包括所述范围和在所述范围内的任何值或子范围，如同明确叙述在所述范围内的值或子范围一样。例如，从约300nm至约600nm的范围应解释为不仅包括从约300nm至约600nm的明确叙述限度，而且包括单个值(例如约375nm、约520.5nm、450nm、599nm等)和子范围(例如约395nm至约595nm等)。另外，在用“约”描述数值时，这意味包括从所述值的较小变化(最高+/-10%)。

在整个说明书中对“一个实例”、“另一个实例”、“实例”等的引用意味与实例相关所述的一个具体要素(例如特征、结构和/或特性)包括在本文所述的至少一个实例中，并且可或可不存在于其它实例中。另外应了解，关于任何实例所述的要素可以任何适合方式在不同的实例中组合，除非本文另外清楚地规定。

在描述和提出本文公开的实例中，除非本文另外清楚地规定，单数形式“一”和“所述”包括复数讨论对象。

虽然已详细描述了数个实例，但应了解，可修改所公开的实例。因此，前面描述应被认为是非限制性。