一种模拟体内环境的动态生物降解设备的制作方法
【专利摘要】一种模拟体内环境的动态生物降解设备，包括：储液器、出液管、动力泵、分流舱、流量计、载样管、收集舱、回液管；其中，所述储液器通过所述出液管连接到所述分流舱；所述分流舱再通过载样管连接到所述收集舱；所述收集舱再通过回液管连接到所述储液器以形成回路；所述动力泵设于所述出液管和/或所述回液管上；所述流量计设于所述出液管和/或所述载样管上。该设备构造简单、紧密、用途广泛，能够模拟体内垂直或水平状态、恒定温度、恒定速度、机械作用等特点。
【专利说明】一种模拟体内环境的动态生物降解设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种生物可降解器材的检测设备，尤其涉及一种模拟体内环境的动态生物降解设备。
【背景技术】
[0002]随着基于高分子学的医学生物学的发展，现代医学对高分子材料学的需求和要求在深度及广度上也越来越大，反过来导致了可降解材料的研究越来越热。在日常的基础研究及临床应用中，需要更深入的了解降解液对生物可降解材料的作用特点及降解的内在理论。因此，模拟体内环境的动态生物降解设备对于揭示降解液与生物可降解材料的相互作用有着重要的意义。
[0003]以生物可降解输尿管支架管的研发为例，多数研究中的体外降解实验都是在恒温水浴摇床的培养皿中来完成的。培养皿中的降解液分别在1-3天不等的时间周期内进行更换。根据有关的文献报道，生物可降解输尿管支架管的加工材料(如，聚羟基乙酸、聚乳酸)在其降解过程中，酸性降解产物分子反过来会影响降解液的PH值，后者可以进一步减缓或加快降解液对降解材料的腐蚀进程。而体内输尿管中，始终处于具有恒定温度、恒定冲刷速度、垂直(或水平)体位的液体的作用及输尿管壁机械应力的作用下。
[0004]中国专利CN101968478A公开了一项医用镁合金生物降解性能体外动态模拟测试设备，包括恒温槽、储液罐、循环泵、流量计、测试舱、上位载样器、吸液管和回流管，其中吸液管和回流管分别置于储液罐中，储液罐置于恒温槽中，流量计和测试舱分别竖直固定，上位载样器经测试舱之舱顶盖悬挂于测试舱内；吸液管与循环泵入口间、循环泵出口与流量计入口间、流量计出口与测试舱进舱管间、测试舱出舱管与回流管间分别通过匹配的水管相连，构成液态介质循环通路。
[0005]但是该专利中只涉及到医用镁合金等具有简单几何形状的受测试物，但对于更为复杂的受测试物，该设备并不能很好的进行体外动态模拟，例如管状物的内外壁受到降解液的动态冲刷1旲拟亟待提闻。
实用新型内容
[0006]针对上述技术问题，本实用新型提供了一种模拟体内环境的动态生物降解设备。
[0007]本实用新型通过以下技术方案得以实现:
[0008]一种模拟体内环境的动态生物降解设备，包括:储液器、出液管、动力泵、分流舱、流量计、载样管、收集舱、回液管；
[0009]其中，所述储液器通过所述出液管连接到所述分流舱；
[0010]所述分流舱再通过载样管连接到所述收集舱；
[0011]所述收集舱再通过回液管连接到所述储液器以形成回路；
[0012]所述动力泵设于所述出液管和/或所述回液管上；
[0013]所述流量计设于所述出液管和/或所述载样管上。
[0014]优选地，所述动态生物设备还包括加热搅拌装置，用于对储液器内部物质进行搅拌。
[0015]所述加热搅拌装置为磁力搅拌装置，包含磁力转子、磁力激发设备，其中，所述磁力转子位于磁力激发设备上。
[0016]所述储液器安置在加热搅拌装置，用于对储液器中的降解液进行加热搅拌。
[0017]所述动态生物降解设备还包括温度监测器，所述温度监测器设在所述储液器上。
[0018]所述动态生物降解设备还包括位于所述收集舱和所述回液管之间的连接管、集合舱，所述连接管用于连接所述收集舱和所述集合舱，所述集合舱还连接所述回液管。
[0019]其中，所述储液器包括储液器主体和封盖所述储液器主体的密封塞，优选地，所述储液器为半密封容器，储液器主体和密封塞可以分开，方便更换降解液。
[0020]更优选地，所述密封塞上设有出液管孔、回液管孔、温度监测器探头孔，分别用于连接所述出液管、所述回液管、所述温度监测器。
[0021 ] 优选地，所述载样管的数量为至少2个，优选地，4个，更优选地，6个，也可以为12
个或更多。
[0022]所述载样管的形状可以相同或者不同，以适用与不同形状、不同大小的样品。
[0023]其中，所述分流舱包括分流舱盖及分流舱体，所述分流舱盖与所述出液管连接，所述分流舱体与所述载样管连接。
[0024]优选地，所述分流舱盖内部带有内衬软质垫圈。
[0025]优选地，所述分流舱盖与所述出液管的连接可以为法兰连接或其它现有技术中的连接。
[0026]在本实用新型的一个优选实施例中，所述分流舱盖几何中心处设有连接出液管的分流舱接口，用于连接所述出液管，所述分流舱体由圆柱状舱体及圆锥状舱体构成，在圆锥状舱体底部设有分流舱出口，用于连接所述载样管。
[0027]其中，所述收集舱包括收集舱盖和收集舱体，所述收集舱盖与所述载样管相连接，所述收集舱体的底部与所述集合舱连接。
[0028]优选地，所述收集舱的底部设有滤网。
[0029]所述滤网的孔径大小因为受检测样品的情况而有不同。
[0030]优选地，所述收集舱盖选自树脂类材料,如PE、PU、PP等，带有内螺纹，并带有内衬软质垫圈，所述收集舱体带与所述收集舱盖内螺纹相匹配的外螺纹。
[0031]在本实用新型的一个优选实施例中，所述收集舱盖上设有收集舱接口，用于连接所述载样管，所述收集舱体的底部连接所述连接管。
[0032]在本实用新型的一个优选实施例中，所述集合舱为密封容器，在所述集合舱体设有与连接管相连接的集合舱接口，所述集合舱上端设有减压装置，下端设有与所述回液管连接的集合舱出口。
[0033]优选地，所述集合舱内还有集合舱密封塞。
[0034]本实用新型所述模拟体内环境的动态生物降解设备，构造简单、紧密、用途广泛；不仅能够模拟体内垂直状态、恒定温度、恒定速度、机械作用等特点，使得受测试样品在无菌、垂直体位状态下的液体冲刷、机械作用尽可能的模拟体内条件，并可以简便、精确的检测到不同液体与不同规格样品间的作用，所述不同液体包括组分、温度、流量等的不同，从而使得科研效率明显提高，科研成本明显降低。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]图1为本实用新型所述动态生物降解设备一实施例的结构示意图；
[0036]图2a_2b为本实用新型所述动态生物降解设备一实施例中加热装置的结构示意图；
[0037]图3a_3b为本实用新型所述动态生物降解设备一实施例中分流舱的结构示意图，其中，图3a为分流舱盖，图3b为与之配套的分流舱体；
[0038]图4a_4b为本实用新型所述动态生物降解设备一实施例中收集舱的结构示意图，其中，图4a为收集舱盖，图4b为与之配套的收集舱体；
[0039]图5为本实用新型所述动态生物降解设备一实施例中集合舱的结构示意图；
[0040]图6为本实用新型所述动态生物降解设备另一实施例的结构示意图；
[0041]图7为本实用新型所述动态生物降解设备另一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0042]以下将结合附图对本实用新型进行进一步举例说明，但是，本实用新型的保护范围和实施不仅限于以下示例。
[0043]实施例1
[0044]在本实施例中的模拟体内环境的动态生物降解设备整体结构如图1所示，包含:加热搅拌装置(I)、储液器(2)、温度监测器(3)、出液管(4)、动力泵(5)、分流舱￠)、流量计(7)、载样管(8)、收集舱(9)、连接管(10)、集合舱(11)、回液管(12)；
[0045]其中，储液器(2)、出液管(4)、动力泵(5)、分流舱(6)、流量计(7)、载样管⑶、收集舱(9)、连接管(10)、集合舱(11)、回液管(12)依次连接以形成循环通路；
[0046]加热搅拌装置(I)和温度监测器(3)分别设于储液器(2)底部和内部；
[0047]载样管⑶的数量为4个，用于同时对多个不同的降解样品进行模拟实验，在每个载样管上设有流量计(7)，用于精确控制冲刷流量。
[0048]其中，如图2a所示，加热搅拌装置(I)为磁力搅拌装置，也可以是其他类型的加热搅拌装置，由磁力转子(13)、磁力激发设备(14)构成，储液器(2)安置在加热搅拌装置
(1)，用于对储液器(2)中的降解液进行加热搅拌，从而模拟体内的温度并保证降解液浓度的一致，温度监测仪(3)的测温探头置于储液器(2)的液体液面以下，用于精确控制温度。储液器(2)为半密封柱状体容器，由储液器主体(15)和与储液器主体(15)相匹配的圆形密封塞(16)构成，从而方便的更换降解液。其中，圆形密封塞(16)如图2b所示，在同一直径轨迹上分别有出液管孔(17)及回液管孔(18)，圆形密封塞几何圆心处有温度监测器探头孔(19)，所有管与孔之间均为密封连接，储液器足够大以保证回流的测试液有足够的滞留时间，从而使得经出液管的测试液的浓度、温度有良好的同一性。
[0049]如图3a和3b所示，分流舱(6)由分流舱盖(20)及分流舱体构成，并通过法兰连接，其中分流舱盖(20)顶带内衬软质垫圈(图中未显示)。分流舱盖(20)几何圆心出有连接出液管(4)的分流舱接口(21)，分流舱接口两端均超出分流舱盖1.0cm，分流舱体由圆柱状舱体(22)及圆锥状舱体(23)构成，其中，在圆锥状舱体底部距离底边缘1.0cm的同心圆处均匀连接有若干载样管(8)的分流舱出口(24)，收集舱的数量与载样管的数量相同，都是4个，根据载样管的数量，分流舱可以使用不同的型号。
[0050]如图4a和4b所示，收集舱(9)由收集舱盖(25)和收集舱体(26)构成，收集舱盖
(25)和收集舱体(26)通过螺纹连接，方便测试样品被分解后的残片的收集。其中，收集舱盖(25)为树脂类材料，带内螺纹，收集舱体(26)带与收集舱盖(25)内螺纹相匹配的外螺纹，舱盖顶带内衬软质垫圈。收集舱盖(25)几何圆心处设有连接载样管(8)的收集舱接口
(27)，收集舱体(26)底部有收集舱口(29)用于连接连接管(10)，收集舱接口(27)两端均超出收集舱盖1.0cm，可以为玻璃材质的竹节状中空管；收集舱体(26)底部有滤网(28)，用于收集样品降解残片的收集，滤网上的网孔的尺寸可以根据降解残片的尺寸来选择。
[0051]如图5所示，集合舱体上端(30)距离上边缘0.5cm的同心圆处均匀设有与载样管
(8)相同数量的集合舱接口(32)，上端(30)还设有减压装置(33)，用于连接外界空气，方便收集舱的液体进入集合舱，集合舱体下端(31)设有与所述回液管连接的集合舱出口(34)，进而连接回液管(12)。
[0052]以生物可降解输尿管支架管的模拟体内环境的动态生物降解为例，该设备在工作时，将待测试的输尿管支架管样品放入载样管(8)中，在储液器(2)中加入降解测试液，打开恒温稳态设备的电源，待温度监测器显示储液器中的测试液已经达到理想温度37°C后，打开动力泵电源，调节流量计(7)至模拟人体的冲刷流量。在达到预定时间时，关闭动力泵(5)，取出样品，经过相应处理，进行形态学、力学及生物学理化性质的测试；同时获取测试液进行生物相容性实验。从而获得降解过程中丰富而详尽的信息。还可以在收集舱的滤网处采集样品降解残片进行相应的分析，也可以对测试样品降解完全的整个过程进行研究。
[0053]实施例2
[0054]在本实施例中，与实施例1的结构大体相同，只是流量计(7)设于出液管(4)上，如图6所示。
[0055]实施例3
[0056]在本实施例中，与实施例1的结构大体相同，只是动力泵(5)设于回液管(12)上。
[0057]以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本实用新型进行的等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。
【权利要求】
1.一种模拟体内环境的动态生物降解设备，其特征在于，包括:储液器(2)、出液管(4)、动力泵(5)、分流舱(6)、流量计(7)、载样管(8)、收集舱(9)、回液管(12)； 其中，所述储液器(2)通过所述出液管(4)连接到所述分流舱(6)； 所述分流舱(6)再通过载样管(8)连接到所述收集舱(9)； 所述收集舱(9)再通过所述回液管(12)连接到所述储液器(2)以形成回路； 所述动力泵(5)设于所述出液管(4)和/或所述回液管(12)上； 所述流量计(7)设于所述出液管(4)和/或所述载样管(8)上。
2.如权利要求1所述的动态生物降解设备，其特征在于，所述动态生物设备还包括加热搅拌装置(I)，用于对储液器内部物质进行搅拌。
3.如权利要求2所述的动态生物降解设备，其特征在于，所述加热搅拌装置(I)为磁力搅拌装置，包含磁力转子(13)、磁力激发设备(14)，其中，所述磁力转子(13)位于所述磁力激发设备(14)上。
4.如权利要求1所述的动态生物降解设备，其特征在于，所述动态生物降解设备还包括温度监测器(3)，所述温度监测器(3)设在所述储液器(2)上。
5.如权利要求1所述的动态生物降解设备，其特征在于，所述载样管(8)的形状相同或者不同。
6.如权利要求1所述的动态生物降解设备，其特征在于，所述载样管(8)的数量为至少2个。
7.如权利要求1所述的动态生物降解设备，其特征在于，所述储液器(2)包括储液器主体(15)和封盖所述储液器主体的密封塞(16)。
8.如权利要求1所述的动态生物降解设备，其特征在于，所述动态生物设备还包括位于所述收集舱(9)和所述回液管(12)之间的连接管(10)、集合舱(11)，所述连接管(10)用于连接所述收集舱(9)和所述集合舱(11)，所述集合舱(11)还连接所述回液管(12)。
9.如权利要求1所述的动态生物降解设备，其特征在于，所述收集舱(9)的底部设有滤网(28)，所述滤网(28)的孔径大小因为受检测样品的情况而有不同。
10.如权利要求8所述的动态生物降解设备，其特征在于，在所述集合舱(11)上端设有减压装置(33)。
【文档编号】G01N17/00GK204116190SQ201420188620
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】陈方, 谢华, 周君梅, 杨刚刚, 黄轶晨, 吕逸清, 张明庆 申请人:上海市儿童医院