[发明专利]一种组织工程多孔支架的透气性检测装置及测定方法

说明书

本发明公开了一种组织工程多孔支架的透气性检测装置及测定方法。所述装置包括气体输送部分、材料固定部分、流速显示部分以及监测部分。气体输送部分由微量注射泵和注射器组成，待检测的多孔支架固定在注射器底部，气体通过注射泵以一定速率从注射器通过材料后到达流速显示部分，流速显示部分由三通转换头及导管与另一竖直放置的注射器组成，气体流速由气体推动位于注射器中部的浮子来显示，摄像机完成流速检测。本发明的透气性检测装置，操作简便，测试精度高，能实现对小尺寸三维多孔支架的透气性测试，测试结果可靠。

技术领域

本发明属于组织工程支架技术领域，涉及一种组织工程多孔支架的透气性检测装置，具体涉及一种肺组织工程三维多孔支架的透气性检测装置及测定方法。

背景技术

肺是人体的重要器官，承载着气体交换的功能。肺组织工程为损伤肺部的修复提供了可能。由于肺的特殊性，肺组织工程支架材料的透气性至关重要。然而，目前很少有支架能够成功模拟肺泡，更没有针对组织工程支架的透气性测试装置。因此，研制简易灵敏的透气性测试装置对于评估三维多孔支架在肺组织工程中的适用性具有十分重要的意义。

现有的评估材料透气性的方法只适用于膜状材料。中国专利申请200710061371.0公开了一种微孔保鲜膜透气性测定装置及测定方法，通过定时检测杯内二氧化碳和氧气的含量，测量保鲜膜的二氧化碳、氧气的渗透系数，但是该装置仅适用于高透气性的微孔保鲜膜。现有的透气性评估装置结构复杂，成本高，且均不适用于小体积的组织工程中的三维多孔支架的透气性检测。

发明内容

针对现有的透气性评估装置偏重于对膜状及大体积物质的评估的不足，本发明提供了一种组织工程多孔支架的透气性检测装置及测定方法，该装置成本低廉，操作简便，能够对组织工程多孔支架透气性进行检测，结果可靠且测试精度高。

本发明的技术方案如下：

一种组织工程多孔支架的透气性检测装置，由微量注射泵(5)和固定在微量注射泵上的注射器(6)配合组成气体输送部分(1)，所述的注射器(6)针头接口端内部为材料固定部分(2)，注射器(6)通过三通转换接头(8)垂直连接内壁光滑的硬质透明管(10)，所述的硬质透明管(10)内置浮子(9)，作为流速显示部分(3)，摄像机(11)作为监测部分(4)。

所述的浮子可以是光滑小球或含有表面活性剂的溶液形成的气泡薄膜。

进一步地，本发明还提供上述组织工程多孔支架的透气性检测装置的使用方法之一，具体步骤如下：将至少包含一个平面的待测支架(7)固定在注射器(6)的针头接口端内部，设置微量注射泵(5)的空气输送速率，气体通过待测支架(7)后推动硬质透明管(10)内的浮子(9)沿管壁上升，用摄像机(11)记录浮子(9)的运动时间T以及浮子(9)的上升高度H，根据浮子上升速率V＝H/T，检测支架的透气性。

上述组织工程多孔支架的透气性检测装置的使用方法之二，具体步骤如下：将至少包含一个平面的待测支架(7)固定在注射器(6)的针头接口端内部，设置微量注射泵(5)的空气输送速率v_气，空气输送时间为t，气体通过待测支架(7)后推动硬质透明管(10)内的浮子(9)沿管壁上升，用摄像机(11)记录浮子(9)显示的体积变化V_浮子，根据输送气体体积与浮子显示的体积变化比率R＝V_浮子/v_气t，检测支架的透气性。

本发明的透气性检测装置，采用微量注射泵控制输送气体速率，精度可达到0.1-24000mL/h，不需要使用高压气瓶，降低危险，不需要配备流量传感器，降低成本；流速显示部分采用内壁光滑的硬质透明管与浮子配合，不需要流量传感器压力传感器等昂贵部件，并且浮子可采用多种不同物质以应对不同材料透气性的差异。根据不同空气输送速率及浮子上升速率，绘制曲线，浮子上升的速率显示了支架的透气性，选择适宜的气体输送速度，经多次重复试验，能够提高测试的准确性。

附图说明