基于渗透微血管的植入种子磁靶向体外实验装置及方法与流程

技术特征：

1.一种基于渗透微血管的植入种子磁靶向体外实验装置，其特征在于：该装置包括输送模块(12)、靶向区(8)、外磁场模块(10)、种子悬浊液(6)、磁性载药粒子悬浊液(7)；其中，输送模块包含双通道注射泵(1)，第一注射器(2)，第二注射器(3)，玻璃管(4)与收集皿(5)，双通道注射泵(1)的两个输出端分别接第一注射器(2)和第二注射器(3)，其中第一注射器(2)中有磁性载药粒子悬浊液(7)，第二注射器(3)中有种子悬浊液(6)或清洗液，两个注射器的输出端连通后接玻璃管(4)；靶向区(8)是一个中间开有通孔的棒状多孔介质材料(9)两端连接玻璃管(4)构成；外磁场模块(10)位于靶向区(8)旁，包含一个永磁体(10.1)，与能够控制永磁体表面与靶向区轴线之间距离的夹具；种子悬浊液(6)中包含磁性种子、去离子水、十二烷基硫酸钠和丙三醇；磁性载药粒子悬浊液(7)中包含磁性载药粒子、去离子水、十二烷基硫酸钠和丙三醇；清洗液包含离子水、十二烷基硫酸钠和丙三醇；该实验装置的作用是在体外研究植入辅助磁靶向系统中磁性载药粒子捕获率的影响因素及其变化规律。

2.根据权利要求1所述的基于渗透微血管的植入种子磁靶向体外实验装置，其特征在于所述的靶向区所采用的棒状多孔介质材料(9)的内部均匀分布的孔洞平均半径为50～250nm，孔隙度为75％～90％，并定义渗透参数将渗透率的概念无量纲化来描述不同内部结构的该材料的渗透效应；同时棒状多孔介质材料的外部结构尺寸为：直径D＝10mm，长度l＝50mm，在棒状多孔介质材料轴线所开的通孔的直径为50μm。

3.根据权利要求1所述的基于渗透微血管的植入种子磁靶向体外实验装置，其特征在于所述外磁场模块(10)中的永磁体(10.1)的材料为钕铁硼Nd₂Fe₁₄B稀土永磁材料，结构为圆柱型，磁场方向径向充磁。

4.根据权利要求1或3所述的基于渗透微血管的植入种子磁靶向体外实验装置，其特征在于外磁场模块(10)加载在靶向区(8)外部，外磁场模块(10)中的夹具是通过固定永磁体、移动靶向区的方式改变永磁体表面与靶向区轴线之间距离，距离变化范围为0～7cm。

5.根据权利要求1所述的基于渗透微血管的植入种子磁靶向体外实验装置，其特征在于所述的种子悬浊液(6)是将经过表面修饰得到亲水基团的四氧化三铁粒子，充分分散在去离子水中形成的稳定悬浊液；种子的平均粒径为20nm，并在其中加入十二烷基硫酸钠SDS作为活性剂，并保证SDS的浓度为50mM，最后用体积比为5％的丙三醇作为粘度添加剂。

6.根据权利要求1所述的基于渗透微血管的植入种子磁靶向体外实验装置，其特征在于所述的磁性载药粒子悬浊液(7)是将经过表面修饰得到亲水基团的四氧化三铁粒子，充分分散在去离子水中形成的稳定悬浊液；磁性载药粒子的平均粒径在50～400nm之间，并在其中加入十二烷基硫酸钠SDS作为活性剂，并保证SDS的浓度为50mM，最后用体积比为5％的丙三醇作为粘度添加剂。

7.根据权利要求1所述的基于渗透微血管的植入种子磁靶向体外实验装置，其特征在于清洗液中十二烷基硫酸钠的浓度为50mM，丙三醇的体积比为5％。

8.一种如权利要求1所述的基于渗透微血管的植入种子磁靶向体外实验装置的实验方法，其特征在于体外实验方法包含以下步骤：

1)配置浓度为200mg/L，400mg/L，600mg/L，800mg/L，1000mg/L的种子悬浊液(7)；

2)配置浓度分别为200mg/L，400mg/L，600mg/L，800mg/L，1000mg/L磁性载药粒子悬浊液(6)，磁性载药粒子平均半径为50nm，150nm，250nm，350nm，400nm；

3)配置清洗液；

4)称量干燥的收集皿(5)的质量，设置圆柱形永磁体表面与棒状多孔介质材料(9)轴线之间的距离为1cm-5cm；

5)用清洗液将渗透参数为1的棒状多孔介质材料(9)完全浸湿；

6)连接好整个体外实验装置，用第二注射器(3)抽取一定体积的清洗液，并将其注入实验装置的液体通道内直至末端有液体流出；

7)设置双通道注射泵(1)的恒定流速使靶向区棒状孔介质材料(9)中间通孔内液体流速为20mm/s，用第二注射器(3)抽取磁性种子悬浊液(7)10mL并安装在注射泵的下通道上，连接好玻璃管(4)；用第一注射器(2)抽取浓度为200mg/L磁性载药粒子悬浊液(6)20mL并安装在注射泵的上通道上，连接好玻璃管(4)；

8)启动注射泵下通道，开始注射种子悬浊液直至结束，从整个实验装置流出的种子悬浊液用烧杯收集；再次启动注射泵上通道，开始注射磁性载药粒子悬浊液，从整个实验装置流出的磁性载药粒子悬浊液用已称量质量的收集皿(5)收集；

9)再次用第二注射器(3)抽取一定体积的清洗液注入实验装置，直至液体从实验装置末端流出；

10)将收集皿(5)内收集的磁性载药粒子悬浊液中的液体部分烘干，并称量其中未被捕获的磁性载药粒子的质量；

11)计算捕获率：按照已知浓度与体积计算注入实验装置的磁性载药粒子的质量M_i，按照收集皿在实验前后的质量计算未被捕获的磁性载药粒子的质量M_o，计算捕获率

12)以相同的实验参数重复完成上述过程三次，求CE平均值；

13)依次在其他的实验参数下重复上述过程，直至所有参数的实验全部完成。