一种高通量医用可降解金属腐蚀特性平板流动腔实验系统，流动腔采用并行多组的形式，即由泵源输出的液体以一条以上的流道进入相应的高通量流动腔，高通量流动腔入口缓冲区布置的形状为等腰三角形，三角形的长边是短边的两倍，顶角处倒角，形成弧形；入口缓冲区与实验样品过渡区和出口缓冲区与实验样品过渡区；底板上沿径流方向平行设置有一个以上的实验样品槽；显微成像系统组的采样设备透过石英玻璃观察记录实验样品的变化情况；流动腔的实验样品观察区形成均匀剪切应力。本发明专利技术系统实验样品区域受到的剪切力大小为主动脉的生理剪切力大小，且在实验样品区域的剪切力分布均匀，在相同的体外仿真体内的流体动态环境下高效完成多种材料的实验。
【技术实现步骤摘要】
一种高通量医用可降解金属腐蚀特性平板流动腔实验系统
本专利技术涉及生物医学材料实验设备，尤其是生物医用镁基金属材料表面改性技术实验设备领域。
技术介绍
人体发生病变的组织部位可采用人工植入物来改善或治愈病变，比如在心血管领域，当血管发生病变，造成血管狭窄，目前最常用也最有效的办法是支架植入术。由于支架是外来物，植入体内会引发一系列的并发症，特别是其长期存在会引发晚期血栓，为了避免这种问题，寻找可以在病变时提供相应的力学支撑恢复血流，且随血管愈合后能够逐渐消失的材料显得尤为重要。医用金属材料例如镁基血管支架因其优异的力学性能和生物相容性而受到广泛的关注，然而其降解速率过快却成为其应用所面临的最大障碍，经过近十多年的发展，已经出现了许多的改性合金材料应用于可降解金属支架，以提高耐蚀性。目前对于医用可降解金属材料的腐蚀行为研究多采用将试样浸泡在模拟介质中的静态腐蚀方式，和真实的血液流动环境相差甚远，而采取动物实验研究医用可降解金属的体内降解行为耗时耗力。流动腔和生物反应器可用来仿生体内流体环境，目前流动腔和生物反应器用来研究流体剪切力对各种细胞的影响，比如申请号为201710215686.X的中国专利公开了一种Z型简易平行平板流动腔，用来研究在流体剪切力作用下，细胞的形态、黏附和功能等变化规律。但用来检测医用金属材料腐蚀性能的流动腔平台报道很少，且一次能检测的实验样品数量少，没法实现高通量并行性检测，也时间成本高，效率低。
技术实现思路
鉴于现有技术的以上不足，本专利技术的目的是提供一种高通量检测医用可降解金属腐蚀行为的平板流动腔系统，研究相应的降解行为在相同的体外仿真体内的流体动态环境下高效完成多种材料的实验。本专利技术是通过如下的手段实现的：高通量医用可降解金属腐蚀特性平板流动腔实验系统，用于原位观察记录医用可降解金属试样在流动腔中的降解过程，由与提供流体剪切力的泵源相连接的流动腔与液流回收收集系统所组成。流动腔采用并行多组的形式，即由泵源输出的液体以一条以上的通道进入相应的高通量流动腔，流动腔的实验样品观察区形成均匀剪切应力，形成完整的流动腔；高通量流动腔入口缓冲区布置的形状为等腰三角形，三角形的长边是短边的两倍，顶角处倒角，形成弧形；入口缓冲区与实验样品过渡区19和出口缓冲区与实验样品过渡区20；底板上沿径流方向平行设置有一个以上的实验样品槽18；显微成像系统组4的采样设备透过石英玻璃7观察记录实验样品的变化情况；底板的密封圈槽16放置密封圈，石英玻璃压在密封圈上，盖板再压在石英玻璃上，石英玻璃正好放进在石英玻璃槽17；用螺丝穿过底板螺纹孔14和盖板圆形孔15固定形成完整的流动腔，流动腔的实验样品观察区形成均匀剪切应力。采样如上的设计，所述泵组1为整个系统提供流体流量，泵的流量控制在0-1000ml/min的优选范围，增加流动腔的数量和与之相匹配的泵头，与相对应数量的集液装置一起组成一个循环流动系统，与显示器连接的显微成像系统观察流动腔内的实验样品变化情况，组成一个高通量检测平台。所述泵源包括并联1-8台蠕动泵/注射泵，每台泵有4-8条通道，泵的流量控制在0-1000ml/min的优选范围，可以同时输出4-64股流体进入流动腔。流动腔的数量根据实验样品的数量来确定，同一个流动腔内可以放置多个实验样品，当泵的流体流量不变，可以增加流动腔数量，提供更多实验样品放置空间，同时检测，达到高通量检测的目的。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术提供的平板流动腔结构简单，易于加工，可以根据需要确定内部实验样品槽的形状和数量。(2)本专利技术提供的高通量检测医用可降解金属腐蚀行为的平板流动腔系统，实现了高通量研究，为同时研究多种医用金属材料在生理剪切力作用下的降解行为提供了一种新途径。(3)本专利技术提供的高通量检测医用可降解金属腐蚀行为的平板流动腔系统，流体剪切力可以通过泵调节，可以模拟人体不同部位的剪切力条件，该系统不仅可以用来研究医用金属材料的降解行为，还可用来评价金属表面不同涂层在流体剪切力作用下的影响，甚至可以研究表面涂层的药物释放等等。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的高通量检测医用可降解金属腐蚀行为的平板流动腔系统；图2是根据本专利技术的一个实施例的平板流动腔结构装配示意图；图3是根据本专利技术的实施例的平板流动腔俯视图；图4是根据本专利技术的实施例的平板流动腔纵剖面构造图；图5是根据本专利技术的实施例的平板流动腔底板结构俯视图。附图标记：1泵组，2高通量流动腔组,3收集装置组,4显微成像装置组，5底板，6密封圈,7石英玻璃,8盖板，9入口，10出口，11观察窗口，12入口缓冲区，13出口缓冲区，14底板螺纹孔，15盖板圆形孔，16密封圈槽，17石英玻璃槽，18放实验样品槽，19入口缓冲区与实验样品过渡区，20出口缓冲区与实验样品过渡区，21均匀剪切力区，22实验样品。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步详细描述，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。如图1所示，本专利技术系统由提供流体剪切力的泵组1、高通量流动腔组2、与显示器连接的显微成像系统组4和与高通量流动腔出液口连接的流体收集装置组3组成。所述泵组可以提供的流体流量在0-1000ml/min的优选范围，泵头数量与流动腔的数量匹配。如图2-5所示，高通量流动腔，包括底板5、密封圈6、石英玻璃7和盖板8；底板上设有圆形入口9和出口10，入口和出口对称布置；入口缓冲区12布置的形状为等腰三角形，三角形的长边是短边的两倍，顶角处倒角，形成弧形；入口缓冲区与实验样品过渡区19和出口缓冲区与实验样品过渡区20；实验样品放置在实验样品槽18，通过观察窗口11，可以透过石英玻璃7，观察实验样品区域的实验样品；底板的密封圈槽16放置密封圈，石英玻璃压在密封圈上，盖板再压在石英玻璃上，石英玻璃正好放进在石英玻璃槽17；用螺丝穿过底板螺纹孔14和盖板圆形孔15固定形成完整的流动腔，流动腔的实验样品观察区形成均匀剪切应力。如图2和图4所示，流体从入口9进入，在入口缓冲区12的缓冲作用下，流体变得缓和；经过入口缓冲区与实验样品过渡区19，进入到实验样品所在区域时，剪切力变得均匀，流体流经实验样品表面，在均匀剪切力区21，所有实验样品受到同样的剪切力作用；再经过出口缓冲区与实验样品过渡区20，到达出口缓冲区13，经过出口10流出。如图2所示，底板上有密封圈槽16，密封圈6放入密封槽，密封圈的厚度略高于密封槽的深度，石英玻璃7压住密封圈，并挤压密封圈，直至石英玻璃紧贴住底板的上表面；盖板上有石英玻璃槽，盖板再盖住石英玻璃，用螺钉穿过盖板和底板，拧紧螺钉，盖板受到螺钉的压力，把力传递给石英玻璃，石英玻璃受到压力后会挤压密封圈直至石英玻璃紧贴在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高通量医用可降解金属腐蚀特性平板流动腔实验系统，用于原位观察记录医用可降解金属试样在流动腔中的降解过程，由与提供流体剪切力的泵源相连接的流动腔与液流回收收集系统所组成，其特征在于，流动腔采用并行多组的形式，即由泵源输出的液体以一条以上的通道进入相应的高通量流动腔，流动腔的实验样品观察区形成均匀剪切应力，形成完整的流动腔；高通量流动腔入口缓冲区布置的形状为等腰三角形，三角形的长边是短边的两倍，顶角处倒角，形成弧形；入口缓冲区与实验样品过渡区(19)和出口缓冲区与实验样品过渡区(20)；底板上沿径流方向平行设置有一个以上的实验样品槽(18)；显微成像系统组(4)的采样设备透过石英玻璃(7)观察记录实验样品的变化情况；底板的密封圈槽(16)放置密封圈，石英玻璃压在密封圈上，盖板再压在石英玻璃上，石英玻璃正好放进在石英玻璃槽(17)；用螺丝穿过底板螺纹孔(14)和盖板圆形孔(15)固定形成完整的流动腔，流动腔的实验样品观察区形成均匀剪切应力。/n
【技术特征摘要】
1.一种高通量医用可降解金属腐蚀特性平板流动腔实验系统，用于原位观察记录医用可降解金属试样在流动腔中的降解过程，由与提供流体剪切力的泵源相连接的流动腔与液流回收收集系统所组成，其特征在于，流动腔采用并行多组的形式，即由泵源输出的液体以一条以上的通道进入相应的高通量流动腔，流动腔的实验样品观察区形成均匀剪切应力，形成完整的流动腔；高通量流动腔入口缓冲区布置的形状为等腰三角形，三角形的长边是短边的两倍，顶角处倒角，形成弧形；入口缓冲区与实验样品过渡区(19)和出口缓冲区与实验样品过渡区(20)；底板上沿径流方向平行设置有一个以上的实验样品槽(18)；显微成像系统组(4)的采样设备透过石英玻璃(7)观察记录实验样品的变化情况；底板的密封圈槽(16)放置密封圈，石英玻璃压在密封圈上，盖板再压在石英玻璃上，石英玻璃正好放进在石英玻璃槽(17)；用螺丝穿过底板螺纹孔(14)和盖板圆形孔(15)固定形成完整的流动腔，流动腔的实验样品...
【专利技术属性】
技术研发人员：王进，沈杨，尚腾达，李欣，赵元聪，黄楠，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川;51
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