一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，主要包括主控模块、电源模块、按键模块、循环加热模块、参数检测模块、安全报警模块、机械夹持模块、气体收集模块、存储/显示模块、取液补液模块、加液模块和清洗模块。可实现试验过程气体收集，取液，样品反应室、循环储液室、原液室等清洗过程的全自动化和一体化操作；便携实用、安全高效、受到医用植入金属材料研究人员的广泛青睐。入金属材料研究人员的广泛青睐。入金属材料研究人员的广泛青睐。

【技术实现步骤摘要】
一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置


[0001]本技术涉及生物医学工程
，尤其是一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置。

技术介绍

[0002]医用植入金属材料主要在植入人体后因人体体液而逐步腐蚀降解。现有技术中因为人体的特殊环境，很难预测医用植入金属在人体体内的腐蚀降解情况，因此，在医用植入金属材料的研究过程中进行体外模拟实验，以评价植入物的腐蚀降解特性是植入动物或人体前期研究必不可少的步骤。目前主要利用失重法、析氢测量以及电化学腐蚀测试来对上述医用植入金属材料降解特性进行研究。其中，电化学腐蚀测试在模拟人体生理环境温度的情况下，采用合适组分的电解质溶液作为模拟体液进行测试。但是，正常人体内环境电解质溶液是动态流动的，目前大部分试验都是在静态模拟体液中进行的，不能最大限度地模拟材料在体内腐蚀降解环境，所获结果对体内试验参考性较差。导致不能深入医用植入金属材料的腐蚀降解行为与机理。同时体外模拟实验也存在一些待解决的问题，如没有形成一体化便携设备，没有考虑实验过程中气体的收集，未实现自动准时取液等。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本技术实施例提供一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置。
[0004]本技术所采用的技术方案是：
[0005]一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，其特征在于，包括：循环加热模块、主控模块、参数检测模块、气体收集模块、机械夹持模块；
[0006]所述循环加热模块包括样品反应室、循环储液室、原液室和废液室；样品反应室中置有样品托架，样品反应室的两端与循环储液室两端用管道连接，其中一端作为输入端装有蠕动泵用于将循环液抽入样品反应室，另一端作为输出端装有电磁阀隔断；样品反应室同时与原液室、废液室相连，与原液室相连的管道装有蠕动泵，与废液室相连的管道装有电磁阀；
[0007]所述循环加热模块还包括加热元件，所述加热元件包裹于样品反应室的输入管道上，用于调整样品反应室内循环液的温度；
[0008]所述主控模块用于发出控制信号控制其他模块的运作；
[0009]所述参数检测模块包括气压检测模块、温度检测模块、流速检测模块、pH值检测模块和液位检测模块，用于对所述样品反应室中的气压和循环液的温度、流速、pH值、液位进行检测，并将检测参数发送到主控模块；
[0010]所述气体收集模块包括储气瓶和三通管，三通管的一端连接样品反应室、一端连接储气瓶、最后一端连接气压检测模块，所述储气瓶用于收集反应气体；
[0011]所述机械夹持模块包括舵机、机械臂、夹持器、摄像头；摄像头设于机械臂上，机械臂的一端与舵机连接，另一端与夹持器连接，机械臂具有六个自由度，夹持器用于夹持储气
瓶和样品托架。
[0012]进一步地，所述的一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，还包括：取液补液模块；所述取液补液模块包括步进电机、多个取液箱和取液箱移动架；所述取液箱与原液室通过管道相连，并装有蠕动泵用于将循环液从取液箱抽入原液室；所述步进电机用于在一个取液箱取液完毕后移动取液箱移动架使下一个取液箱与管道相连。
[0013]进一步地，所述的一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，还包括：电源模块；所述电源模块包括电源适配器和稳压芯片，用于将市电转换为直流电压为其余模块供电。
[0014]进一步地，所述的一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，还包括：按键模块，用于输入按键信号。
[0015]进一步地，所述的一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，还包括：安全报警模块，用于当所述参数检测模块的参数到达预设阈值后进行报警。
[0016]进一步地，所述的一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，还包括：显示模块，用于显示当前时间、检测参数和预设的取液时间点；存储模块，用于存储设定的取液时间点和检测参数。
[0017]进一步地，所述的一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，还包括：加液模块，所述加液模块包括移动配液箱；所述移动配液箱与原液室通过管道相连并装有蠕动泵用于抽取液体。
[0018]进一步地，所述的一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，还包括：清洗模块，所述清洗模块包括移动纯水箱，所述移动纯水箱与原液室通过管道相连并装有蠕动泵用于抽取液体；所述清洗模块用于在接收到主控模块的清洗信号后将原液室、样品反应室和循环储液室的液体排入废液室中，再从移动纯水箱中抽水对所述原液室、样品反应室和循环储液室进行清洗。
[0019]进一步地，所述储气瓶结构为内部带阻塞；所述储气瓶和样品托架上设有凹槽供机械臂夹持。
[0020]进一步地，所述一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置集成在一个主机上，并设有机罩对主机操作面进行防尘保护。
[0021]本技术的有益效果是：一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，主要用于评估医用金属植入物的性能，实现模拟医用金属植入物体外试验动态生理环境，为医用金属材料研究人员提供方便实现的一种材料腐蚀降解性能体外评价装置。实现了试验过程气体收集，取液，样品反应室、循环储液室、原液室等清洗过程的全自动化和一体化操作，研究人员只需定时去取一下取液箱，收拾满气瓶放置空的储气瓶或异常情况处理即可，不需要长时守护，便携易用，安全，为医用金属材料研究人员提供了一种方便易用的材料体外评价系统，提高试验效率，可加速研究医用金属材料的腐蚀降解行为与机理，加速医用可降解金属材料研发转化应用推广。
附图说明
[0022]图1为本技术的产品设计图；
[0023]图2为本技术产品操作面板图；
[0024]图3为本技术主机结构图；
[0025]图4为本技术主控程序流程图；
[0026]图5为本技术循环加热模块剖面图；
[0027]图6为本技术机械夹持模块和自动取液结构图；
[0028]图7为本技术储气瓶结构图；
[0029]图8为本技术样品托架结构图；
[0030]附图标记：1——机罩、2——按键操作区和状态灯及报警声孔、3——参数显示区、4——SD卡槽、5——样品、6——散热窗、7——移动配液箱、8——移动纯水箱、9——机械臂、 10——样品反应室、11——循环储液室、12——废液室、13——原液室、14——蠕动泵、15 ——集气瓶、16——电磁阀、17——取液箱；
[0031]2‑
1——报警指示灯、2
‑
2——蜂鸣器网口、2
‑
3——参数检测状态灯(从左到右依次指示“pH”、“气压”、“流速”、“温度”)、2
‑
4——按键(从左到右依次为“加液”、“检测”、“取液”、“放液”键)、2
‑
5——按键(从左到右依次为
“→”“←”“↑”
、
“↓”
、 2
‑
6——按键(从左到右依次为“清洗”、“取样”、“确定”、“开/关”)、2
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，其特征在于，包括：循环加热模块、主控模块、参数检测模块、气体收集模块、机械夹持模块；所述循环加热模块包括样品反应室、循环储液室、原液室和废液室；所述样品反应室中置有样品托架；所述样品反应室设有进液口和出液口，所述循环储液室设有第一出口和第二出口；所述第一出口与所述进液口通过管道连通，所述管道装有蠕动泵，所述蠕动泵用于将循环液抽入样品反应室；所述第二出口与所述出液口通过管道连通，所述管道装有电磁阀，所述电磁阀用于将循环液隔断；所述样品反应室与原液室和废液室通过管道连通，与原液室相连的管道装有蠕动泵，与废液室相连的管道装有电磁阀；所述主控模块用于控制所述动态生理环境模拟装置的运作；所述参数检测模块用于检测样品参数，并将所述样品参数发送到主控模块；所述气体收集模块包括储气瓶和三通管，三通管的第一端连接样品反应室、第二端连接储气瓶、第三端连接所述参数检测模块，所述储气瓶用于收集反应气体；所述机械夹持模块包括舵机、机械臂、夹持器、摄像头；所述摄像头设于所述机械臂上，所述机械臂的一端与所述舵机连接，另一端与所述夹持器连接，所述夹持器用于夹持所述储气瓶和所述样品托架。2.根据权利要求1所述的一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，其特征在于，还包括：取液补液模块；所述取液补液模块包括步进电机、取液箱移动架和多个取液箱；所述取液箱与原液室通过管道连通，所述管道装有蠕动泵；所述步进电机用于在一个取液箱取液完毕后移动取液箱移动架使下一个取液箱与管道相连。3.根据权利要求1所述的一种植入物体外试验动态生理环境模拟装置，其特征在于，所述循环加热模块还包括加热元件，所述加热元件包裹于样品反应室的输入管道上...

【专利技术属性】
技术研发人员：许为康，李桂香，吴飞，谭仲威，黄德群，
申请(专利权)人：广东省科学院健康医学研究所，
类型：新型
国别省市：