专利名称：皮肤牵张应力加载装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗辅助器械，特别涉及一种用于观察细胞受到不同张力条 件下的生物学行为的改变及在不同压力加载下活体创面愈合情况的皮肤牵张应力加载装置。
背景技术：
细胞力学是组织工程和细胞工程的基础之一，其最重要的内容之一就是研究力学 刺激对细胞骨架系统变化及生长的影响。生物体外的力、生命运动中体内各组织和细胞间 的相互作用力(牵张、剪切)以及细胞骨架变化时产生的细胞内张力交互作用，构成一个力 学系统，调节着生长发育和细胞分化。力可以通过影响细胞内基因表达和蛋白质的合成来 调节细胞功能，在细胞的生理、病理过程中发挥着重要作用，是国内外研究的热点。现有技术存在各种用于对体外细胞进行力学加载的装置，包括离心力加载装置、 流体切应力装置、静压力装置及牵张应力装置等，它们通过模拟体内环境，采用机械力学装 置对细胞生长状态进行干预，从而研究应力对细胞的生物学效应和作用机理。设计构建良 好的细胞力学加载装置是细胞受力研究的前提。所述几种体外细胞力学加载装置中，牵张应力装置因结构简单、操作方便，应用较 为广泛。但现有的牵张应力装置，皆仅能牵张用于培养体外细胞的人工基底，而无法用于牵 张活体动物模型的皮肤。而在动物模型上研究不同细胞在不同牵张力加载下的增殖速率、 生长状态等生物学行为的改变，以及研究动物体创面愈合过程中的病理生理过程及相关机 制，是细胞力学研究的重要途径之。提供一种可用于动物模型皮肤牵张的皮肤牵张应力加载装置，以用于研究观察不 同细胞在不同牵张力条件下，增殖速率、生长状态等生物学行为的改变以及创面愈合过程 中的病理、生理过程及相关机制，成为亟待解决的问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种可牵张动物模型的皮肤的皮肤牵张应力 加载装置，能够根据需要调整皮肤牵张力度，适用于研究观察不同细胞在不同牵张力条件 下，增殖速率、生长状态等生物学行为的改变以及创面愈合过程中的病理、生理过程及相关 机制，且结构简单、制作容易、操作方便。本实用新型的皮肤牵张应力加载装置，包括支架和皮肤牵张固定组件，支架包括 两根平行并列设置的支杆，支架上位于支杆的两端沿支杆并列方向设置支杆滑槽，两支杆 的端部以可与支杆滑槽往复滑动配合一一嵌于支杆滑槽内；皮肤牵张固定组件包括与支杆滑槽平行并列设置于两根支杆之间的固定杆I和 固定杆II，固定杆I和固定杆II均为轴向限位的伸缩式套管；固定杆I和/或固定杆II沿支杆纵向与两根支杆滑动配合；固定杆I和固定杆II 上均设置固定扣，固定杆I的固定扣与固定杆II的固定扣一一对应。
3[0010]进一步，支架设置四肢固定组件，所述四肢固定组件包括四个内径可调的卡套，四 个卡套设置于支架上并矩形分布于固定杆I和固定杆II的外侧，四个卡套所在平面不高于 固定杆I及固定杆II所在平面；进一步，两根支杆的内侧均沿自身纵向设置固定杆滑槽，两根支杆上的固定杆滑 槽相对，固定杆I两端以与两根支杆滑动配合方式一一嵌于两根支杆上的固定杆滑槽内， 固定杆II与两根支杆固定连接，支杆与固定杆I之间对应设置滑动锁紧组件；还包括固定杆I滑动驱动组件，所述滑动驱动组件包括齿轮和与齿轮啮合的齿 条，齿条沿支杆纵向设置并与固定杆I固定连接，齿轮转动配合设置于支架上，与齿轮驱动 配合设置有摇柄；进一步，两根支杆内均设置滑动驱动组件，一支杆内的齿条与另一支杆内的齿条 并列，一支杆内的齿轮与另一支杆内的齿轮沿圆周方向固定配合；进一步，所述滑动锁紧组件包括销轴，支杆与固定杆I之间对应设置销孔，销轴穿 过支杆销孔并插入固定杆I的销孔内；进一步，所述皮肤固定扣为卡环或钩体，固定杆I的固定扣和固定杆II的固定扣 均为至少3个并沿所在固定杆纵向并列设置；进一步，所述支架还包括设有透明观察界面的密封罩，支杆及皮肤牵张固定组件 均位于密封罩内，密封罩设置支杆出口，支杆滑槽形成于密封罩内壁，支杆滑槽纵向朝向支 杆出口，支架出口设置密封门。本实用新型的有益效果本实用新型的皮肤牵张应力加载装置，包括支架和皮肤 牵张固定组件，支架包括两根平行并列设置的支杆，皮肤牵张固定组件包括沿支杆纵向并 列的设置于两根支杆之间的固定杆I和固定杆II ；固定杆I和/或固定杆II沿支杆纵向 与两根支杆滑动配合；固定杆I和固定杆II上均设置固定扣，固定杆I的固定扣与固定杆 II的固定扣一一对应；使用时，将动物模型的皮肤张开，皮肤边沿锁于皮肤固定扣上，四肢 通过绳索在支架上绑定，滑动固定杆I和/或固定杆II以对固定杆I和固定杆II的间距 进行调整，进而改变动物模型皮肤所受的牵张力，固定杆I和/固定杆II滑动至所需位置 后再被锁紧固定，使皮肤牵张状态保持稳定；整个装置结构简单、制作容易、操作方便，适用 于研究观察不同细胞在不同牵张力条件下，增殖速率、生长状态等生物学行为的改变以及 动物模型创面愈合过程中的病理、生理过程及相关机制。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
图1为本实用新型的结构示意图；图2为
图1俯视图；图3为
图1右视图；图4为
图1中A剖放大图；图5为图2中B部放大图。
具体实施方式
图1为本实用新型的结构示意图；图2为
图1俯视图；图3为
图1右视图；图4为
图1中A部放大图；图5为图2中B部放大图。如图所示本实施例的皮肤牵张应力加载装置，包括支架和皮肤牵张固定组件，支架包括平 行并列设置的支杆1和支杆2 ；皮肤牵张固定组件包括与支杆纵向垂直并列设置于支杆1 和支杆2之间的固定杆13和固定杆114，固定杆13和固定杆114均为轴向限位的伸缩式 套管，伸缩式套管的轴向限位结构(如套管的一端部设置内圆凸台，另一端部设置外圆凸 台，相邻套管的内圆凸台耽于外圆凸台上)为现有技术，不再做进一步详尽的描述；固定杆 13沿支杆纵向与两根支杆滑动配合(当然，固定杆I和固定杆II均与两支杆滑动配合，或 者，固定杆II与两支杆滑动配合，均可实现本实用新型的目的)；固定杆I和固定杆II上 均设置固定扣，固定杆I的固定扣10与固定杆II的固定扣IOa—一对应；使用时，将动物 模型的皮肤张开，皮肤边沿锁于皮肤固定扣上，滑动固定杆I以调整固定杆I和固定杆II 之间的距离，从而实现皮肤牵张，通过皮肤面积扩张比例计算得到所受牵张力的大小，固定 杆I滑动至所需位置后再通过锁紧螺母或者其它可实现锁紧功能的零件进行锁紧，使其固 定，便于皮肤牵张状态保持稳定，而动物模型(如小鼠)的四肢则可通过绳索等部件在支架 上绑定；为了适应体型较大的动物模型实验，本实用新型中，支架上位于支杆的两端分别沿 支杆并列方向设置两道支杆滑槽13，支杆1的两端部和支杆2的两端部(附图中均以标记 14表示支杆的各端部)一一嵌于支杆滑槽内并与支杆滑槽往复滑动配合，便于支杆1与支 杆2之间垂直距离的调整，当两支杆间的间距变化后，再对固定杆13和固定杆114的长度 进行适应性调整即可，为了防止固定杆13和固定杆114的伸缩状态不稳定，可沿固定杆13 的径向和固定杆114的径向设置销孔和销轴，固定杆拉长或收缩后，通过销轴销孔固定，防 止回缩。作为上述实施例的进一步改进，支架设置四肢固定组件，所述四肢固定组件包括 四个卡套6，四个卡套设置于支架上并成矩形分布于固定杆I和固定杆II的外侧，使用时， 将动物四肢直接套于卡套内即可，使用更方便，四个卡套所在平面不高于固定杆I及固定 杆II所在平面，避免固定杆I滑动时擦挂动物躯干，卡套内径可调，如长短可调的背带类型 的结构，适用于不同粗细的四肢固定需要。作为上述实施例的进一步改进，支杆1和支杆2的内侧均沿自身纵向设置固定杆 滑槽9，支杆1和支杆2的固定杆滑槽相对，固定杆I两端以与两根支杆滑动配合方式一一 嵌于支杆1的固定杆滑槽与支杆2的固定杆滑槽内，固定杆II与两根支杆固定连接，支杆 与固定杆I之间对应设置滑动锁紧组件5，滑动锁紧组件可设于其中一个支杆与固定杆I之 间，也可以设置在每个支杆与固定杆之间，本实施例具体实施方式
为，滑动锁紧组件设置于 支杆1与固定杆I之间；还包括固定杆I滑动驱动组件，所述滑动驱动组件包括齿轮71和 与齿轮啮合的齿条7，齿条7沿支杆纵向设置并与固定杆I固定连接，齿轮以与支架转动配 合的方式设置于支架上，与齿轮驱动配合设置有摇柄8，通过齿轮齿条机构驱动固定杆I往 复滑动，操作方便，且滑动距离更易控制。作为上述实施例的进一步改进，支杆1和支杆2内均设置滑动驱动组件(图中未 示出)，支杆1内齿条与支杆2内的齿条并列，支杆1内的齿轮与支杆2内的齿轮沿圆周方 向固定配合；摇动摇柄可使两支杆内的滑动驱动组件对固定杆I进行同步驱动，驱动效果 更好。[0030]作为上述实施例的进一步改进，所述滑动锁紧组件5为销轴，支杆与固定杆I之间 对应设置销孔12，销孔可同时设置于两根支杆上，也可仅设于其中一支杆上，本实施例的具 体实施方式为，销孔设置于支杆1上，支杆上的销孔为多个并沿自身纵向并列设置，销轴穿 过支杆的销孔并插入固定杆I的销孔内；通过销轴对固定杆I进行限位，避免其因皮肤拉力 而向固定杆Π靠拢，结构简单、成本低廉、使用方便。作为上述实施例的进一步改进，所述皮肤固定扣10为卡环或钩体，本实施例中， 皮肤固定扣为卡环结构，固定杆I的固定扣和固定杆II的固定扣均为4个并沿所在固定杆 纵向并列设置，使用时，将动物皮肤缝于卡环上即可，多个固定扣使得皮肤牵张效果更好; 可以理解，固定杆I的固定扣和固定杆II的固定扣均为3个及以上即可实现本实用新型的 目的。作为上述实施例的进一步改进，所述支架还包括设有透明观察界面的密封罩11， 本实施例中，密封罩为长方体结构并由透明材质制成，密封罩设置支杆出口，支杆滑槽形成 于密封罩内壁，支杆滑槽纵向朝向支杆出口，支杆通过支杆滑槽偕同皮肤牵张固定组件以 可水平往复滑动的方式与密封罩往复滑动配合；使用时，密封罩起到隔离细菌的作用，防止 创面感染，操作者通过透明观察界面观察动物的情况，需要进行显微观察时或其它操作时， 将支杆连同皮肤牵张固定组件从支杆出口拉出，不用时，再将支杆推入密封罩内，使用方 便，装置整体性好，支杆出口设置密封门15，密封门可与密封罩铰接，也可滑动连接，保障密 封效果。根据实际需要，密封罩上可设置通气口，通气口设置滤膜，隔离细菌及灰尘的同时， 保障动物获得充足氧气以能够存活。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参 照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本 实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范 围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种皮肤牵张应力加载装置，其特征在于包括支架和皮肤牵张固定组件，支架包 括两根平行并列设置的支杆，支架上位于支杆的两端沿支杆并列方向设置支杆滑槽，两支 杆的端部以可与支杆滑槽往复滑动配合一一嵌于支杆滑槽内；皮肤牵张固定组件包括与支杆滑槽平行并列设置于两根支杆之间的固定杆1(3)和固 定杆II (4)，固定杆I (3)和固定杆II (4)均为轴向限位的伸缩式套管；固定杆I (3)和/或固定杆II (4)沿支杆纵向与两根支杆滑动配合；固定杆I和固定杆 II上均设置固定扣，固定杆I的固定扣与固定杆II的固定扣一一对应。
2.根据权利要求1所述的皮肤牵张应力加载装置，其特征在于支架设置四肢固定组 件，所述四肢固定组件包括四个内径可调的卡套(6)，四个卡套设置于支架上并矩形分布于 固定杆I和固定杆II的外侧，四个卡套所在平面不高于固定杆I及固定杆II所在平面。
3.根据权利要求1或2所述的皮肤牵张应力加载装置，其特征在于两根支杆的内侧 均沿自身纵向设置固定杆滑槽(9)，两根支杆上的固定杆滑槽相对，固定杆I两端以与两根 支杆滑动配合方式一一嵌于两根支杆上的固定杆滑槽内，固定杆II与两根支杆固定连接， 支杆与固定杆I之间对应设置滑动锁紧组件(5)；还包括固定杆I滑动驱动组件，所述滑动驱动组件包括齿轮和与齿轮啮合的齿条，齿 条(7)沿支杆纵向设置并与固定杆I固定连接，齿轮转动配合设置于支架上，与齿轮驱动配 合设置有摇柄(8)。
4.根据权利要求3所述的皮肤牵张应力加载装置，其特征在于两根支杆内均设置滑 动驱动组件，一支杆内的齿条与另一支杆内的齿条并列，一支杆内的齿轮与另一支杆内的 齿轮沿圆周方向固定配合。
5.根据权利要求4所述的皮肤牵张应力加载装置，其特征在于所述滑动锁紧组件包 括销轴，固定杆I与支杆之间对应设置销孔，销轴穿过支杆销孔并插入固定杆I的销孔内。
6.根据权利要求5所述的皮肤牵张应力加载装置，其特征在于所述皮肤固定扣为卡 环或钩体，固定杆I的固定扣和固定杆II的固定扣均为至少3个并沿所在固定杆纵向并列 设置。
7.根据权利要求6所述的皮肤牵张应力加载装置，其特征在于所述支架还包括设 有透明观察界面的密封罩(11)，支杆及皮肤牵张固定组件均位于密封罩内，密封罩设置支 杆出口，支杆滑槽形成于密封罩内壁，支杆滑槽纵向朝向支杆出口，支架出口设置密封门 (15)。
专利摘要本实用新型公开了一种皮肤牵张应力加载装置，包括支架和皮肤牵张固定组件，支架包括两支杆，皮肤牵张固定组件包括固定杆I和固定杆II；固定杆I和/或固定杆II与两支杆滑动配合；固定杆I和固定杆II上设置一一对应的固定扣；使用时，将动物模型的皮肤通过皮肤固定扣牵张，动物模型的四肢通过绳索绑于支架上，滑动固定杆I和/或固定杆II以调整二者间距，进而改变动物模型皮肤所受的牵张力，当间距达到所需程度后再进行锁紧固定，以便保持皮肤牵张状态的稳定，整个装置结构简单、制作容易、操作方便，适用于研究观察不同细胞在不同牵张力条件下，增殖速率、生长状态等生物学行为的改变以及动物模型创面愈合过程中的病理、生理过程及相关机制。
文档编号A61D1/00GK201782843SQ20102025560
公开日2011年4月6日 申请日期2010年7月12日 优先权日2010年7月12日
发明者罗向东, 陈莉 申请人:中国人民解放军第三军医大学第一附属医院