[发明专利]一种胶原纤维类生物材料热收缩性能检测设备及应用

说明书

本发明提供一种设计合理、精密的检测胶原纤维类生物材料交联加强后热收缩性能的检测设备，其适用于检测采用不同方法交联加强后的胶原纤维材料的蛋白结构的热收缩性能。胶原纤维经不同方法交联后，在受热达到一定温度后其高分子蛋白结构根据其稳定程度在不同时间瞬间发生收缩裂断，而这种瞬间变化的温度，间接反映了胶原纤维类生物材料分子间交联的强弱，从而表达材料对胶原酶的不同抗降解性能。该发明涉及的检测设备用于表征胶原纤维类生物材料的热收缩性能，具有独创性，其灵敏度高、体型小、组成简易、使用方便，适用于检测具有三维结构的片状、块状、柱状、条状、管状胶原纤维类生物材料的热收缩性能。

技术领域

本发明涉及生物材料学、机械工程学等技术领域，尤其涉及到一种胶原纤维类生物材料热收缩性能检测设备，为胶原纤维类生物材料物质提供一种精密的热收缩检测设备及应用方法。

背景技术

随着医学技术的飞速发展，组织工程学与生物材料学也随之快速的进步与发展。根据临床需要，市场上已研究出多种生物材料类产品以适用于临床患者，某些高分子生物材料产品的理化性能尚不能完全满足临床使用的要求，因此需经某些物理或化学方法对材料进行处理，如胶原纤维材料在形成产品后如果不经任何交联其在体内非常容易受到胶原酶的降解而起不到细胞外支架的作用。

为了能使产品的理化、生物性能指标适应机体的需求，为此加强交联其产品是非常重要的。以Ⅰ型胶原纤维材料制成的生物膜为例，胶原均质经冷冻干燥后形成具有较为致密的三维孔隙结构，再经物理方法交联后，单一的胶原肽链间经某些离子的去除形成链间的相互点性结合（交联），使生物膜具有较好的抗降解性能。胶原纤维本身具有肽链中的胶原分子因在受热过程中蛋白分子在特定温度下会产生瞬间收缩断裂现象，此时材料受热收缩的温度即为该材料的热收缩温度。相同胶原材料经不同方法交联后其热收缩性能（温度）是不同的，而且胶原纤维类生物材料的热收缩性能可以通过适合的、专业的精密设备进行检测。由于国内目前尚无完全符合用于胶原纤维类生物材料检测热收缩性能的精密设备，因此，需要并提供一种专业性精密的适用于检测具有三维结构的片状、块状、柱状、条状、管状胶原纤维类生物材料热收缩性能的设备。

一种胶原纤维类生物材料热收缩性能检测设备的工作原理是利用待测样品蛋白分子在受热达到一定温度时分子发生瞬间收缩断裂，而这一特定的温度可以代表不同条件的交联加强后，材料对温度收缩敏感程度的不同，间接反映出材料的抗降解性能的强弱。

这一热收缩变化通过滑轮传递装置将微小收缩力通过仪表指示针放大至仪表盘，从而获得待测样品受热收缩瞬间的温度，该温度间接表明待测样品在生物体内抗降解程度。

发明内容

本发明提供了一种设计合理而精密的热收缩性能的检测设备，其适用于检测胶原纤维类生物材料的分子结构在受热达到一定温度后瞬间收缩断裂时的温度，该设备体型小巧，适用于具有三维结构的片状、块状、柱状、条状、管状胶原纤维类生物材料热收缩性能检测，具有灵敏度高的特点，提供精确热收缩温度值。

本发明通过以下技术方案实现：

一种胶原纤维类生物材料热收缩性能检测设备，主体采用 304 钢材制成，长 30~90 cm，宽 20~45 cm，高 30~50 cm，其结构包括材料预热部分、样品固定部分、力学传导部分以及温度指示部分。

作为优选，设备预热部分由加热电源、烧杯、加热底盘组成，用于对待测样品装置进行持续加热，加热底盘直径大小为 10~30 cm，烧杯直径与加热底盘直径配套一致。

作为优选，设备样品固定部分带有螺纹结构的固定底座直径大小为 2~6 cm。

作为优选，设备样品固定部分的夹子采用 304 钢材制成，宽度与待测样品大小配套一致，一侧夹子夹持样品后固定于带底座的烧杯底部，另一侧夹子夹持样品后与细线相连。