专利名称：一种生物可降解材料微器件封装效果检测方法
技术领域：
本发明涉及一种微器件封装效果的检测方法，特别涉及一种生物可降解材料微器件封装效果检测方法。
背景技术：
目前对于微器件的封装效果密封性检测还没有成熟的方法，往往只能通过目测来感性的判定封装的好与坏，缺乏准确性和科学性。而对于用微机械制造加工的微器件，封装环节是至关重要的，迫切需要一种能检测微器件密封性的快速可靠的方法。对于密封性的检测，目前基本上都是基于压力法的不同运用，只是检测介质的不同。这类方法检测的器件一般体积较大，强度较高，设备相对较复杂。对于体积小、强度低的生物可降解材料微器件密封性检测，这类方法一般不适用。目前的密封性检测方法主要有1)申请号是200410015446.8的发明专利涉及的是一种硬胶囊封口密封性检测方法，其具体的操作是把硬胶囊置入装有像豆油等介质的透明真空容器中，观察是否有气泡产生来判断胶囊的密封性；2)申请号是99104486.X的发明专利设计了一套检测密封性的干式装置，其具体方法是设计了一个由空气和液体介质组成的气流通路，把一定压力的气流经通路送入被检测物体中，保持压力恒定在给定值，观察检测介质中有无气泡产生；3)申请号是99100304.7的发明专利涉及的是一种空气压差流量法检测散热器的密封性的方法，具体的方法是向散热器总成和蓄能器充等压强的气体，然后通过他们之间的气体流量测试仪来判断泄漏情况，对于散热器芯体是采用抽真空的办法来判断其密封性的；4)申请号是00114348.4的发明专利涉及的是汽车硅油风扇离合器轴承密封性的检测，具体的操作是在轴承上安装可提供压力油脂的检测器，轴承旋转模拟工作状态，通过压力油脂的渗漏来判断其密封性。对于器件的密封性检测，目前主要是通过压力差的办法。这类方法的设备一般较复杂，效率较低，而且通用性很差。压力差的方法要求试件的强度较高，体积较大，根本不适合微机械制造加工的微器件。生物可降解材料多是高分子聚合物，在药物控释系统和组织工程得到了广泛的应用。这类微器件应用对象往往是人体，要保证严格的安全性，而目前的密封性检测往往只能通过目测，进行感性的判断。这类微器件结构较小、强度低，由于自身的可降解性，长期暴露在介质中势必导致材料的降解，甚至产生结构的破损，使得常规的检测法不适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不破坏微器件(载体)的结构，检测介质清洁无污染，通用性强，可以快速的得到检测结果的生物可降解材料微器件封装效果检测方法。
为达到上述目的，本发明采用的检测方法是首先在电导池中注入蒸馏水、超纯水或三蒸水作为溶液；将恒压电源、测量电极和电流表串联组成测量电路，将测量电路的电极置于电导池的溶液中，通过电流表采集其电流值；然后取填充离子化合物的微器件置于电导池中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件沉入溶液底部，每隔8～12分钟通过电流表采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件封装完好。
本发明利用材料本身不含带电离子的特性，如果微器件在溶液中发生渗漏，其中的溶质会在浓度的梯度力的作用下溶出，使被测溶液的导电率产生变化。通过测量在恒压条件下溶液的电流值，来考察导电率的变化，从而来判断微器件的密封性。该方法操作简单，而且通用很强，可以快速很精确的检测载体的封装效果。
图1是本发明电导池的示意图；图2是本发明测量电路原理图；图3是本发明微器件封装效果检测的效果图，图中横坐标为时间，纵坐标为电流变化。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的检测方法作进一步详细说明。
实施例1，参见图1，2，首先在电导池3中注入蒸馏水作为溶液；将恒压电源5、测量电极1和电流表4串联组成测量电路，恒压电源5采用能够读出微安级的电压电源，本实施例选用Princeton Applied Research公司生产的Potentiostat/Galvanostat Model 263A恒电位仪作为该检测方法的恒压电源，这种电位仪可以在恒压的状态下直接读出电流值；测量电极采用上海罗素科技有限公司生产的DJS-1型铂电极作为实验的测量电极，该电极电导池常数为0.975，将测量电路的电极1置于电导池3的溶液中，通过电流表4采集其电流值；然后取填充有NaCl的微器件2置于电导池3中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件2沉入溶液底部，每隔8分钟通过电流表4采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件2时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件2发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件2封装完好。参见图3，本实施例中选择3个用同一种方法封装的微器件作为一组，其中一个为没有填充NaCl的微器件作为参考基准，最后刺破所有的载体微器件，让电解质完全释放。图3中封装的微器件，其中菱形点实线代表微器件电流值开始时变化就很大，和最后完全刺破载体的电流值相差不大，说明这个微器件发生渗漏；正方形点虚线代表的微器件虽然电流值时间有变化，但是和最终的电流值相差很远，说明在填充药物时表面残留有电解质，但封装完好；而没有填充电解质的一组，没有电解质产生渗漏，电流值基本没有变化。
实施例2，首先在电导池3中注入超纯水作为溶液；将恒压电源5、测量电极1和电流表4串联组成测量电路，将测量电路的电极1置于电导池3的溶液中，通过电流表4采集其电流值；然后取填充有NaHCO3的微器件2置于电导池3中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件2沉入溶液底部，每隔12分钟通过电流表4采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件2时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件2发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件2封装完好。
实施例3，首先在电导池3中注入三蒸水作为溶液；将恒压电源5、测量电极1和电流表4串联组成测量电路，将测量电路的电极1置于电导池3的溶液中，通过电流表4采集其电流值；然后取填充有NaOHo的微器件2置于电导池3中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件2沉入溶液底部，每隔9分钟通过电流表4采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件2时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件2发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件2封装完好。
实施例4，首先在电导池3中注入蒸馏水作为溶液；将恒压电源5、测量电极1和电流表4串联组成测量电路，将测量电路的电极1置于电导池3的溶液中，通过电流表4采集其电流值；然后取填充有NaCl的微器件2置于电导池3中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件2沉入溶液底部，每隔11分钟通过电流表4采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件2时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件2发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件2封装完好。
实施例5，首先在电导池3中注入超纯水作为溶液；将恒压电源5、测量电极1和电流表4串联组成测量电路，将测量电路的电极1置于电导池3的溶液中，通过电流表4采集其电流值；然后取填充有NaHCO3的微器件2置于电导池3中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件2沉入溶液底部，每隔10分钟通过电流表4采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件2时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件2发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件2封装完好。
实施例6，首先在电导池3中注入三蒸水作为溶液；将恒压电源5、测量电极1和电流表4串联组成测量电路，将测量电路的电极1置于电导池3的溶液中，通过电流表4采集其电流值；然后取填充有NaOH的微器件2置于电导池3中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件2沉入溶液底部，每隔8分钟通过电流表4采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件2时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件2发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件2封装完好。
本发明检测原理是溶液导电是依靠其中的自由带电离子。如果溶液所含的带电离子越多(相当于电阻较小)，导电能力就越大，反之亦然。一般用电导来描述溶液这种导电能力，它与溶液的导电率成正比，其值是电阻的倒数。如果在测量时保持其他的外界条件不变时，电导和电流是成正比的，所以电导的大小对应着溶液含有带电离子的多与少关系。当把待测微器件放入纯净溶液中，微器件发生渗漏时，溶液会进入微器件内部溶解。如果微器件内部装有离子化合物，其溶质在浓度梯度力的作用下会溶出，增加溶液的导电率。测量出溶液电流的大小，就可以判断其中所包封物质的泄漏情况，从而检测出微器件的封装效果。
权利要求
1.一种生物可降解材料微器件封装效果检测方法，其特征在于1)首先在电导池[3]中注入蒸馏水、超纯水或三蒸水作为溶液；2)将恒压电源[5]、测量电极[1]和电流表[4]串联组成测量电路，将测量电路的电极[1]置于电导池[3]的溶液中，通过电流表[4]采集其电流值；3)然后取填充离子化合物的微器件[2]置于电导池[3]中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件[2]沉入溶液底部，每隔8～12分钟通过电流表[4]采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件[2]时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件[2]发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件[2]封装完好。
2.根据权利要求1所述的生物可降解材料微器件封装效果检测方法，其特征在于所说的离子化合物为NaCl、NaHCO3、NaOH、KHCO3或KOH。
3.根据权利要求1所述的生物可降解材料微器件封装效果检测方法，其特征在于首先在电导池[3]中注入蒸馏水作为溶液；将恒压电源[5]、测量电极[1]和电流表[4]串联组成测量电路，将测量电路的电极[1]置于电导池[3]的溶液中，通过电流表[4]采集其电流值；然后取填充有NaCl的微器件[2]置于电导池[3]中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件[2]沉入溶液底部，每隔8分钟通过电流表[4]采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件[2]时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件[2]发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件[2]封装完好。
4.根据权利要求1所述的生物可降解材料微器件封装效果检测方法，其特征在于首先在电导池[3]中注入超纯水作为溶液；将恒压电源[5]、测量电极[1]和电流表[4]串联组成测量电路，将测量电路的电极[1]置于电导池[3]的溶液中，通过电流表[4]采集其电流值；然后取填充有NaHCO3的微器件[2]置于电导池[3]中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件[2]沉入溶液底部，每隔12分钟通过电流表[4]采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件[2]时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件[2]发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件[2]封装完好。
5.根据权利要求1所述的生物可降解材料微器件封装效果检测方法，其特征在于首先在电导池[3]中注入三蒸水作为溶液；将恒压电源[5]、测量电极[1]和电流表[4]串联组成测量电路，将测量电路的电极[1]置于电导池[3]的溶液中，通过电流表[4]采集其电流值；然后取填充有NaOH的微器件[2]置于电导池[3]中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件[2]沉入溶液底部，每隔9分钟通过电流表[4]采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件[2]时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件[2]发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件[2]封装完好。
6.根据权利要求1所述的生物可降解材料微器件封装效果检测方法，其特征在于首先在电导池[3]中注入蒸馏水作为溶液；将恒压电源[5]、测量电极[1]和电流表[4]串联组成测量电路，将测量电路的电极[1]置于电导池[3]的溶液中，通过电流表[4]采集其电流值；然后取填充有NaCl的微器件[2]置于电导池[3]中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件[2]沉入溶液底部，每隔11分钟通过电流表[4]采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件[2]时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件[2]发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件[2]封装完好。
7.根据权利要求1所述的生物可降解材料微器件封装效果检测方法，其特征在于首先在电导池[3]中注入超纯水作为溶液；将恒压电源[5]、测量电极[1]和电流表[4]串联组成测量电路，将测量电路的电极[1]置于电导池[3]的溶液中，通过电流表[4]采集其电流值；然后取填充有NaHCO3的微器件[2]置于电导池[3]中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件[2]沉入溶液底部，每隔10分钟通过电流表[4]采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件[2]时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件[2]发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件[2]封装完好。
8.根据权利要求1所述的生物可降解材料微器件封装效果检测方法，其特征在于首先在电导池[3]中注入三蒸水作为溶液；将恒压电源[5]、测量电极[1]和电流表[4]串联组成测量电路，将测量电路的电极[1]置于电导池[3]的溶液中，通过电流表[4]采集其电流值；然后取填充有NaOH的微器件[2]置于电导池[3]中，用玻璃棒轻轻搅拌，使微器件[2]沉入溶液底部，每隔8分钟通过电流表[4]采集一次溶液的电流值，若此电流值大于未放置微器件[2]时采集的电流值且成线性增长趋势，则证明微器件[2]发生渗漏，若此电流值未变化则证明微器件[2]封装完好。
全文摘要
本发明涉及一种可降解材料微器件封装效果的检测方法，主要适用于微机械制造加工的微器件封装效果的检测，本发明利用材料本身不含带电离子的特性，如果微器件封装效果不好，在溶液中发生渗漏，其中的含有离子化合物溶质会在浓度梯度力的作用下溶出，使被测溶液的导电率产生变化。通过测量在恒压条件下溶液的电流值，来考察导电率的变化，从而判断微器件的封装效果，即其密封性。该方法操作简单，而且通用很强，可以快速很精确的检测载体的封装效果。
文档编号G01M3/16GK1673705SQ20051004189
公开日2005年9月28日 申请日期2005年4月4日 优先权日2005年4月4日
发明者陈天宁, 王小鹏, 陈花玲, 魏强, 钱良山 申请人:西安交通大学