CN111920548A

CN111920548A - 一种氩氧气体的动物实验高压舱及其动物实验方法

Info

Publication number: CN111920548A
Application number: CN202010830011.8A
Authority: CN
Inventors: 彭彬; 李霞; 陈苗苗; 姜正林
Original assignee: Nantong University
Current assignee: Nantong University
Priority date: 2020-08-18
Filing date: 2020-08-18
Publication date: 2020-11-13

Abstract

本发明提供了一种氩氧气体的动物实验高压舱及其动物实验方法，包括：舱体，设置在底座上，所述舱体的外壳上设置舱门，所述舱体内设置与控制系统电连接的氧浓度检测仪、二氧化碳浓度检测仪、压力表以及温度探头；氩气进气管，一端与所述舱体连接，另一端与氩气瓶连接；氧气进气管，一端与所述舱体连接，另一端与氧气瓶连接，所述氧气进气管上设置电磁阀；以及排气管，一端与所述舱体连接，另一端设置在所述舱体外。本发明的一种氩氧气体的动物实验高压舱及其动物实验方法，实现了舱内氧气、二氧化碳以及氩气混合比例的自动调控，同时还可以调整舱内的温度、亮度、压力、实现舱内动物生活状态的可视化，无需专人值守，大大提高了工作效率。

Description

一种氩氧气体的动物实验高压舱及其动物实验方法

技术领域

本发明涉及医疗装置技术领域，具体涉及一种氩氧气体的动物实验高压舱及其动物实验方法。

背景技术

氩气是存在于自然界中的惰性气体，之前被认为是一种不会对人体生理功能产生影响的生理性惰性气体。但是近来研究发现，氩气能够缓解缺血性脑损伤，减轻机体的炎症反应，增加小胶质细胞/巨噬细胞的极化等等，且它的保护作用具有浓度(气体分压)依赖性。基于氩气具有高血脑屏障通透性，低副作用及给药方便等优点，目前很多研究者开始探讨不同压力下的氩气对各种疾病的尤其是神经系统疾病的潜在保护作用及其机制，为进一步拓展它的临床应用提供理论。

由于氩气在医疗体系中的作用研究刚刚兴起，目前仍存在很多技术难题，主要的技术难题即利用何种装置对动物开展氩氧混合气的治疗实验，目前大多数都是采用简易的装置即搭建一个密闭的舱，采用一定比例的氩氧混合气持续通气。然而此方法主要有以下缺点：1、舱内的氧气浓度不能动态的检测；2、舱内的氧气被消耗时不能及时且精确的补充，这样容易引起实验动物的缺氧甚至死亡；3、舱内的二氧化碳不能被及时的吸收，容易导致动物二氧化碳中毒；4、舱内温度不能稳定维持；5、舱内氩气不能有效回收，由于氩气昂贵，这种装置使用成本较高；6、低效率，由于缺乏自动化的控制装置，长时间的氩氧混合气暴露时需要专人值守；7、已有的动物舱大多数为低氧舱或常压舱，且自动化程度低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种氩氧气体的动物实验高压舱及其动物实验方法，实现了舱内氧气、二氧化碳以及氩气混合比例的自动调控，同时还可以调整舱内的温度、亮度、压力、实现舱内动物生活状态的可视化，无需专人值守，大大提高了工作效率。

为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：

一种氩氧气体的动物实验高压舱，包括：舱体，设置在底座上，所述舱体的外壳上设置舱门，所述舱体内设置与控制系统电连接的氧浓度检测仪、二氧化碳浓度检测仪、压力表以及温度探头；氩气进气管，一端与所述舱体连接，另一端与氩气瓶连接；氧气进气管，一端与所述舱体连接，另一端与氧气瓶连接，所述氧气进气管上设置电磁阀；以及排气管，一端与所述舱体连接，另一端设置在所述舱体外。

进一步地，还包括二氧化碳吸收罐，通过管道与所述舱体连接。

进一步地，所述二氧化碳吸收罐内设置钠石灰以及活性炭。

进一步地，所述舱体内还设置与所述控制系统电连接的照明灯、空调、循环风扇、安全阀以及视频记录装置，所述空调、所述循环风扇与所述二氧化碳吸收罐连接。

进一步地，所述视频记录装置为摄像头。

本发明还提供了一种基于以上任意一所述的氩氧气体的动物实验高压舱的动物实验方法，包括如下步骤：S10通过所述控制系统设置实验参数，并装配所述动物实验高压舱的管路；S20将受试动物通过所述舱门置于所述舱体内，打开排气管；S30所述控制系统启动，所述控制系统定时检测所述舱体内的气压、氧浓度、二氧化碳浓度以及舱内温度；以及S40试验结束后，受试动物出舱，关闭所述动物实验高压舱。

进一步地，所述实验参数包括氧气浓度、二氧化碳浓度、舱内压力、舱内温度以及照明灯亮度。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明的一种氩氧气体的动物实验高压舱及其动物实验方法，实现了舱内氧气、二氧化碳以及氩气混合比例的自动调控，为舱内的动物提供了氧气来源同时设置了二氧化碳吸收罐避免了二氧化碳中毒，所述动物实验高压舱还可以调整舱内的温度、亮度、压力、实现舱内动物生活状态的可视化，无需专人值守，大大提高了工作效率。

(2)本发明的一种氩氧气体的动物实验高压舱及其动物实验方法，为动物开展氩氧混合气的治疗实验提供了设备支持，动物实验过程中二氧化碳被吸收、通过氧气进气管对氧气进行补充，氩气消耗极小，极大的降低了动物实验的材料成本。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。

图1所示为本发明一实施例的一种氩氧气体的动物实验高压舱结构简图；

图2所示为本发明一实施例的氩氧气体的动物实验高压舱外观图；

图3所示为本发明一实施例的一种氩氧气体的动物实验高压舱的动物实验方法流程图；

图4所示为本发明一实施例的氩氧气体的动物实验高压舱内不同氩气含量对小鼠神经功能评分；

图5所示为本发明一实施例的氩氧气体的动物实验高压舱内不同氩气含量对小鼠运动功能评分。

图中附图说明：

1舱体、11舱门、2底座、31氧浓度检测仪、32二氧化碳浓度检测仪、33压力表、34温度探头、35电磁阀、36安全阀、41氩气进气管、42氧气进气管、43排气管、5二氧化碳吸收罐、6照明灯、7空调、8循环风扇、9视频记录装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种氩氧气体的动物实验高压舱，如图1～2所示，包括舱体1、氩气进气管41、氧气进气管42、排气管43以及二氧化碳吸收罐5，所述舱体1设置在底座2上，所述氩气进气管41的一端与所述舱体1连接，所述氩气进气管41的另一端与氩气瓶连接，可通过所述氩气进气管41调整所述舱体1内的氩气含量。所述氧气进气管42的一端与所述舱体1连接，所述氧气进气管42的另一端与氧气瓶连接，当受试动物进入所述舱体1实验时，可通过所述氧气进气管42调整所述舱体1内的氧气含量，确保受试动物氧气的需求。所述氧气进气管42上设置电磁阀35，所述电磁阀35与所述控制系统相连，可通过所述控制系统设定所述舱体1内的氧气阈值，当所述舱体1内的氧气含量低于氧气阈值时，所述电磁阀35打开往所述舱体1内输送氧气。所述排气管43的一端与所述舱体1连接，所述排气管43的另一端设置在所述舱体1外。所述二氧化碳吸收罐5通过管道与所述舱体1连接，所述二氧化碳吸收罐5内设置钠石灰以及活性炭，用于吸收所述舱体1内受试动物呼吸产生的氧气。

所述舱体1的外壳上设置舱门11，受试动物可通过所述舱门11进出所述舱体1。所述舱体1内设置与控制系统电连接的氧浓度检测仪31、二氧化碳浓度检测仪32、压力表33、温度探头34、照明灯6、空调7、循环风扇8、安全阀36以及视频记录装置9，可随时对所述舱体1的氧浓度、二氧化碳浓度、压力值、温度以及亮度进行监控与调节。所述空调7、所述循环风扇8与所述二氧化碳吸收罐5连接。所述视频记录装置9为摄像头，可远程观察所述舱体1内受试动物的生存情况。本发明的氩氧气体的动物实验高压舱设计合理科学，结构简单，操作简便，舱内气体浓度自动化程度高，无须专人守候，能满足受试动物在氩氧环境下的长期高压暴露，保证相关实验研究的科学性和客观性。

本发明还提供了一种基于以上氩氧气体的动物实验高压舱的动物实验方法，如图3所示，包括如下步骤：S10通过所述控制系统设置实验参数，并装配所述动物实验高压舱的管路。S20将受试动物通过所述舱门11置于所述舱体1内，打开排气管43。S30所述控制系统启动，所述控制系统定时检测所述舱体1内的气压、氧浓度、二氧化碳浓度以及舱内温度。以及S40试验结束后，受试动物出舱，关闭所述动物实验高压舱。所述实验参数包括氧气浓度、二氧化碳浓度、舱内压力、舱内温度以及照明灯亮度。

实施例

选取雄性C56BL/6小鼠48只，异氟烷麻醉后，仰卧固定操作台，钝性分离出颈总动脉，颈内动脉，颈外动脉。离断颈外动脉，用硅胶包被的6号尼龙线插入颈内动脉至中动脉，结扎固定。1小时候后拔出尼龙线，实现血流再灌注，建立小鼠脑缺血再灌注模型，模拟临床中患者脑血管栓塞后的取栓或溶栓造成的脑缺血及再灌注损伤。

将上述小鼠随机分为模型组(MCAO)和50％氩气(50％Ar)治疗组、60％氩气治疗(60％Ar)及75％氩气治疗组(50％Ar)，每组12只，将治疗组分批次小鼠置于本发明所述的动物实验高压舱内，关闭舱门，设定温度为22±2℃，亮度明/暗时间为12h/12h，二氧化碳的浓度为0.03±0.01％，舱内压力为200±5kpa。打开各组动物实验高压舱的进气阀，使得各组小鼠在不同的氩氧浓度下暴露治疗24小时。

结束后取出各组小鼠，首先进行神经学功能评分评价小鼠的神经功能损伤程度，如图4所示，舱体内氩气的浓度越高对实验小鼠神经功能损伤越小。其次进行转棒仪检测评价动物的运动功能损伤情况，如图5所示，舱体内氩气的浓度越高对实验小鼠运动功能损伤越小。

所述动物实验高压舱无需专人值守可以实现舱内温度、氧气浓度、压力等参数的全自动控制，且该装置提供的的实验方法可以显著的改善小鼠脑缺血再灌注引起的神经功能和运动功能损伤。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并非因此限制本发明专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种氩氧气体的动物实验高压舱，其特征在于，包括：

舱体，设置在底座上，所述舱体的外壳上设置舱门，所述舱体内设置与控制系统电连接的氧浓度检测仪、二氧化碳浓度检测仪、压力表以及温度探头；

氩气进气管，一端与所述舱体连接，另一端与氩气瓶连接；

氧气进气管，一端与所述舱体连接，另一端与氧气瓶连接，所述氧气进气管上设置电磁阀；以及

排气管，一端与所述舱体连接，另一端设置在所述舱体外。

2.根据权利要求1所述的氩氧气体的动物实验高压舱，其特征在于，还包括二氧化碳吸收罐，通过管道与所述舱体连接。

3.根据权利要求2所述的氩氧气体的动物实验高压舱，其特征在于，所述二氧化碳吸收罐内设置钠石灰以及活性炭。

4.根据权利要求2所述的氩氧气体的动物实验高压舱，其特征在于，所述舱体内还设置与所述控制系统电连接的照明灯、空调、循环风扇、安全阀以及视频记录装置，所述空调、所述循环风扇与所述二氧化碳吸收罐连接。

5.根据权利要求1所述的氩氧气体的动物实验高压舱，其特征在于，所述视频记录装置为摄像头。

6.一种基于以上任意一项权利要求所述的氩氧气体的动物实验高压舱的动物实验方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10通过所述控制系统设置实验参数，并装配所述动物实验高压舱的管路；S20将受试动物通过所述舱门置于所述舱体内，打开排气管；

S30所述控制系统启动，所述控制系统定时检测所述舱体内的气压、氧浓度、二氧化碳浓度以及舱内温度；以及

S40试验结束后，受试动物出舱，关闭所述动物实验高压舱。

7.根据权利要求6所述的氩氧气体的动物实验高压舱的动物实验方法，其特征在于，所述实验参数包括氧气浓度、二氧化碳浓度、舱内压力、舱内温度以及照明灯亮度。