[发明专利]一种黏度可调的仿生血液及其配制方法

说明书

本发明涉及仿生血液技术领域，且公开了一种黏度可调的仿生血液的配制方法，包括如下步骤：(1)将甘油和纯净水按重量百分比24‑28％：72‑76％配制成甘油水溶液；(2)将甘油水溶液和丙二醇按重量百分比31.2‑100％：0‑68.8％进行混合，在40‑70℃水浴中缓慢搅拌2min后静置15min；(3)在步骤(2)得到的混合液中加入重量约占0‑0.9％的氯化钠，在40‑70℃水浴中缓慢搅拌5min后静置1h，直至氯化钠逐渐全部溶解，无气泡无絮状物存在，得到无色透明液体。本发明中的仿生血液配制简单、溶液稳定、流动性能好，且密度值稳定、黏度值可调，能满足对常规仿生血液的需求；可更好地应用于仿生装置与血液循环系统交互作用的研究，为临床上人体仿生器官的研发和生理控制策略控制提供更精确的指导。

技术领域

本发明涉及仿生血液技术领域，具体为一种黏度可调的仿生血液及其配制方法。

背景技术

人体血液循环系统是一个具有高度动态特征的复杂系统。对于人体血液循环系统的研究早期研究方法主要是动物实验、人体实验和体外模拟实验。动物实验和人体实验常常受到技术条件和社会伦理的限制。开展系统建模和体外模拟实验可以规避以上危险性，节省大量时间和研究成本，体外模拟实验也一直是研究、评价和验证仿生器官设计和性能的有效工具。

仿生血液是体外模拟实验的重要液体媒介，往往要求其密度值和黏度值符合血液特征。密度值和黏度值是采用Matlab、CFD等系统建模中重要的输入参数。血液主要由血细胞和血浆组成，是一种黏度值不为常数的非牛顿流体，即在不同剪切速率下会表现出不同的黏性，这使得血流比一般流体复杂的多。成人的血液密度值较为固定，与水的相对密度为1.050-1.060，由于血管管径、长度不同及受血压的影响，血液在血管中的表观黏度值不同。血样检测过程中，检测人员采用血液黏度计在(1-200)s^-1的不同剪切速率下测定成人血液黏度，高中低剪切速率下正常值为(0.1-20)mPa·s范围，血管中血液流动表观黏度常规范围多为(1-15)mPa·s。

体外模拟实验中仿生血液的相对密度最优为1.050-1.060，黏度值在(0.1-20)mPa·s范围。目前，应用于体外实验的液体媒介主要有甘油水溶液、甘油和生理盐水溶液、硅油等。如文献中，赵怡铭等人通过计算将水和甘油以2.3:1配制，得到密度为1.06×10³kg/m³、黏度为2.5mPa·s与人体血液相似的工作流体；罗美红等人将40％体积的甘油和60％体积的水混合，在混合物中加入重量约占7％的氯化钠，该工作溶液的密度与血液在37℃时密度为1.056×10³kg/m³接近，且黏度处于正常血液黏度范围；专利CN 114190898公开了采用硅油为液体媒介；Mejia J等使用生理盐水作为工作流体，Foad K等使用PBS溶液作为体外血流特性测试平台的工作流体；也有科学家使用PSP溶液；还有学者采用了林格氏液。以上仿生血液的特点是配制简单、溶液稳定、流动性能好。其缺点是黏度值固定单一，一旦调整配制的比例，黏度值可变，但密度值便不在血液密度范围，不能很好的表征血液特证，应用范围有限。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种黏度可调的仿生血液及其配制方法，开发一种配制简单、溶液稳定、流动性能好，且密度值稳定、黏度值可调的仿生血液，即相对密度为1.050-1.060，通过配制比例来调整黏度值在(1-15)mPa·s间变化，该范围能满足对常规仿生血液的需求。可更好地应用于仿生装置与血液循环系统交互作用的研究，为临床上人体仿生器官的研发和生理控制策略控制提供更精确的指导。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种黏度可调的仿生血液，所述的仿生血液成分包括甘油、纯净水、丙二醇、氯化钠，且甘油、纯净水、丙二醇、氯化钠按一定比例依序配制而成。

一种黏度可调的仿生血液的配制方法，包括如下步骤：