Мембраны оксигенатор это устройство, используемое для добавления кислорода к, и удалить двуокись углерода из крови. Его можно использовать в двух основных режимах: для имитации функции легких при искусственном кровообращении (CPB) и для насыщения крови кислородом в долгосрочной системе жизнеобеспечения, называемой экстракорпоральной мембранной оксигенацией (ECMO). Мембранный оксигенатор состоит из тонкой газопроницаемой мембраны, разделяющей потоки крови и газа в контуре CPB; кислород диффундирует со стороны газа в кровь, а углекислый газ диффундирует из крови в газ для утилизации.
История оксигенатора, или искусственного легкого, восходит к 1885 году, когда Фон Фрей и Грубер впервые продемонстрировали дисковый оксигенатор, на котором кровь подвергалась воздействию атмосферы на вращающихся дисках. Эти пионеры отметили опасность кровотечения, пенообразования и свертывания крови. В 1920-е и 30-е годы продолжались исследования по развитию экстракорпоральной оксигенации. Работая независимо, Брюхоненко в СССР и Джон Хейшем Гиббон в США продемонстрировали возможность экстракорпоральной оксигенации. Брюхоненко использовал иссеченные легкие собаки, в то время как Гиббон использовал оксигенатор барабанного типа прямого контакта, перфузирующий кошек в течение 25 минут в 1930-х годах.
Новаторская работа Гиббона была вознаграждена в мае 1953 года первой успешной операцией искусственного кровообращения. Оксигенатор представлял собой стационарный пленочный тип, в котором кислород подвергался воздействию пленки крови, протекающей по серии пластин из нержавеющей стали.
Недостатки прямого контакта между кровью и воздухом были хорошо известны, и для их устранения был разработан менее травматичный мембранный оксигенатор. Первое мембранное искусственное легкое было продемонстрировано в 1955 году группой под руководством Виллема Колффа, а в 1956 году первый оксигенатор с одноразовой мембраной устранил необходимость в длительной очистке перед повторным использованием. Не было зарегистрировано ни одного патента, поскольку Колфф считал, что врачи должны сделать технологию доступной для всех, не обращая внимания на прибыль.
Первая искусственные легкие используются относительно непроницаемый полиэтилен или тефлон однородных мембран, и он не был до более высокой проницаемости силиконовой резины мембрана не были введена в 1960 - х годах (и в виде полых волокон, в 1971 году), что мембрана оксигенатор стал коммерчески успешным. Введение микропористых полых волокон с очень низким сопротивлением массообмену произвело революцию в конструкции мембранных модулей, поскольку ограничивающим фактором для работы оксигенатора стало сопротивление крови. Современные конструкции оксигенаторов обычно используют режим сверхпросветного потока, при котором кровь течет за пределы заполненных газом полых волокон, для кратковременного жизнеобеспечения, в то время как только гомогенные мембраны одобрены для длительного использования.