专利名称：口腔生物膜模型装置的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种口腔生物膜模型装置及其口腔生物膜形成方法，属于生物膜口腔医疗模型器械或者口腔医学研究领域。
二背景技术：
作为单细胞的生命形式，细菌在长期以来的研究中始终以游离于液体培养基中的单细胞状态作为研究对象，这样做在最大程度上简化了外界环境的影响，也获得了大量的研究成果，为现代微生物学奠定了基础。然而在自然状态下，细菌很少以这种游离于纯培养中的形式而存在。生物膜是细菌最常见的生存形式，是指在固态的有机或无机介质表面，大量微生物集聚于胞外多糖构成的基质内并互相交联而形成的微生物生态环境。
在医学领域中，生物膜病占据了80％以上的微生物感染性疾病。生物膜通过其理化屏障的作用，给致病菌提供了抵御外部刺激的优良生态环境，而在其中发展的基因传导与接合。也有利于不同微生物间对耐药基因的水平传递从而对传统的抗生素疗法造成很大的困难。危害人类口腔健康的主要疾病龋病，其主要致病因素也是以变形链球菌为主构成的致龋性生物膜(牙菌斑)。
建立起模拟口内环境的口腔生物膜模型，有利于在体外进行高可信度的口腔微生物学研究。将能获得比体外实验更加准确和全面的结果。生物膜模型能在体外创造一种与体内近似的生态环境，调控细菌的生长代谢条件，使之既具有与天然环境的一致性，又具有标准化和可调控性的显著优点，用生物膜模型来进行口腔生物学实验与简单的体外实验相比，可信度更高，可重复性更好，是一种很有潜力的实验手段。
生物膜模型系统主要目的在于尽可能地模拟出口腔内生态环境，以及将此一人工环境维持于稳定的状态。目前国内刘正等报道的相关的生物膜模型(中华口腔医学杂志.1996；31(2)110-112.)仅为简易的恒化器细菌培养系统，虽能满足基本的微生物连续培养要求，但其结构庞杂，核心部件为发酵罐连续静态培养，仍不能有效模拟出口腔内部唾液等营养液持续不断的流动环境，且对于污染的控制欠佳；而国外的同类产品，如Sissons等于Journal ofDental Research，1991，70(11)1409-16报道多工作站人工口腔系统(MAM)与Kinniment等建立的恒厚生物膜模型(Microbiology，1996，142，631-638)，尽管对环境条件的控制精度高，但其结构复杂，对外围设备的精度要求相应也高，故其价格昂贵，应用成本居高不下，尽管对口腔环境模拟良好但仍无法获得推广应用。
三
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术的不足而提供一种口腔生物膜模型装置及其口腔生物膜形成方法，其特点是采用羟磷灰石片置于含有定量实验菌株的连续培养系统中，通过定时给以蔗糖溶液以补充各菌无氧酵解所需的底物。
本实用新型的目的由以下技术措施实现口腔生物膜模型装置由碱液罐、培养基罐、发酵罐、恒流培养室和加样瓶组成。碱液罐和培养基罐安装在发酵罐的前极，发酵罐和加样瓶安装在恒流培养室前极，通过管路系统及其连接件将装置和各器件连接构成整体。
碱液罐通过蠕动泵与发酵罐连接，培养基罐通过蠕动泵与发酵罐连接，发酵罐通过滤器和泵引入惰性气体N2和CO2，发酵罐通过蠕动泵和过滤器向外排出废液、废气，发酵罐通过蠕动泵和多个恒流培养室连接，每个恒流培养室通过蠕动泵和过滤器向外排出废液、废气，培养基罐和加样瓶分别通过蠕动泵与多个并联恒流培养室连接。
发酵罐为夹层，夹层设有循环水进口和出口，发酵罐置于电磁搅拌器上。
发酵罐为玻璃、塑料或金属制作。
每个恒流培养室内置羟磷灰石片，羟磷灰石片垂直固定于平台上，恒流培养室内还设有多通道pH记录仪电极和废液废气排出口，恒流培养室置于恒温培养箱内恒温孵育，由循环管经蠕动泵P8保持模拟口腔环境内唾液的流动循环。
恒流培养室和平台材料为玻璃、塑料或金属。
羟磷灰石片由四川大学华西口腔医学院口腔生物医学工程重点实验室材料研究室提供。
本实用新型具有如下优点
1、能有效模拟出口内生态环境与稳定地形成实验生物膜，已通过大量研究验证了其在龋病学与口腔材料学的应用效能；2、采用多通道并联培养技术，能同时比较不同生物膜处理措施的差别，也极大的简化了工作流程，更便于使用；3、选用的主要设备均为市场上常用产品，成本控制良好，与国际同类产品相比较，具有相当好的价格优势；4、采用密闭培养方式从而有效的控制环境的污染。
四
图1为口腔生物膜模型装置示意图1.碱液罐2.培养基罐3.发酵罐4.恒流培养室5.羟磷灰石片6.平台7.加样瓶8.电磁搅拌器9.恒温水浴箱10.多通道pH测量仪P1～P8为蠕动泵F1～F3为过滤器图2为发酵罐结构示意图图3为恒流培养室结构示意图五具体实施方式
下面通过实施例对本实用新型进行具体的描述，但不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
实施例口腔生物膜模型装置如图1～3所示，由碱液瓶1、培养基罐2、发酵罐3、恒流培养室4、和加样瓶7组成，碱液罐1和培养基罐2安装在发酵罐3的前极，发酵罐3和加样瓶7安装在恒流培养室的4的前极，通过管路系统及其连接件将各装置和器件连接构成整体。碱液罐1通过蠕动泵P1与发酵罐3连接；培养基罐2通过蠕动泵P2与发酵罐3连接；发酵罐3通过滤器F2和泵P4引入惰性气体N2和CO2；发酵罐3通过蠕动泵P5和滤器F1排出废液、废气，发酵罐3通过蠕动泵P6与多个恒流培养室4连接，每个恒流培养室4通过蠕动泵P7和过滤器F3向外排出废液、废气，培养基罐2和加样瓶7分别通过蠕动泵P2，P3与多个并联的恒流培养室4连接。发酵罐3为夹层，夹层设循环水进口和出口，通过循环水浴保持发酵罐内温度为37℃左右，发酵罐置于电磁搅拌器8上。发酵罐可用玻璃、塑料或金属制作。每个恒流培养室4内置羟磷灰石片5，羟磷灰石片5垂直固定于平台6上，恒流培养室4内设多通道pH测量记录仪电极和废液、废气排出口，恒流培养室至于恒温培养箱9内恒温孵育，由循环管经蠕动泵P8保持模拟口腔环境内唾液的流动循环，保持温度为37℃左右。恒流培养室和平台可用玻璃、塑料或金属制作。羟磷灰石片由四川大学华西口腔医学院口腔生物医学工程重点实验室材料研究室制作提供。
权利要求1.口腔生物膜模型装置，其特征在于该装置由碱液罐(1)、培养基罐(2)、发酵罐(3)、恒流培养室(4)和加样瓶(7)组成，碱液罐(1)和培养基罐(2)安装在发酵罐(3)的前极，发酵罐(3)和加样瓶(7)安装在恒流培养室(4)的前极，通过管路系统及其连接件将各装置和器件连接构成整体。
2.按照权利要求1所述口腔生物膜模型装置，其特征在于碱液罐(1)通过蠕动泵P1与发酵罐(3)连接，培养基罐(2)通过蠕动泵P2与发酵罐(3)连接，发酵罐(3)通过滤器F2和泵P4引入惰性气体N2和CO2，发酵罐(3)通过蠕动泵P5和过滤器F1向外排出废液、废气，发酵罐(3)通过蠕动泵P6和多个恒流培养室(4)连接，每个恒流培养室(4)通过蠕动泵P7和过滤器F3向外排出废液、废气，培养基罐(2)和加样瓶(7)分别通过蠕动泵P2，P3与多个恒流培养室(4)连接。
3.按照权利要求1所述口腔生物膜模型装置，其特征在于发酵罐(3)为夹层，夹层设循环水浴进口与出口，罐内置pH控制仪电极，发酵罐(3)置于电磁搅拌器(8)上。
4.按照权利要求1所述口腔生物膜模型装置，其特征在于发酵罐为玻璃、塑料或金属制作。
5.按照权利要求1所述口腔生物膜模型装置，其特征在于每个恒流培养室(4)内置羟磷灰石片(5)，羟磷灰石片垂直固定于平台(6)上，恒流培养室内还设有多通道pH测量记录仪(10)电极和废液、废气排出口，恒流培养室(4)置于恒温培养箱(9)内恒温孵育，由循环管经蠕动泵P8保持模拟口腔环境内唾液的流动循环。
6.按照权利要求1所述口腔生物膜模型装置、其特征在于恒流培养室和平台为玻璃、塑料或金属制作。
专利摘要一种口腔生物膜模型装置，其特点是该装置由碱液罐(1)、培养基罐(2)、发酵罐(3)、恒流培养室(4)和加样瓶(7)组成，碱液罐(1)和培养基罐(2)安装在发酵罐(3)的前级，发酵罐(3)和加样瓶(7)安装在恒流培养室(4)的前级，通过管路系统及其连接件将各装置和器件连接构成整体。它为龋病学与口腔材料学提供了科学的研究方法和治疗依据，取得了显著的医疗效果。
文档编号C12M1/00GK2628532SQ0324929
公开日2004年7月28日 申请日期2003年7月1日 优先权日2003年7月1日
发明者周学东, 黄正蔚, 肖悦, 李继遥, 刘天佳 申请人:四川大学