CN112190290A - 膜结构取样装置 - Google Patents

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CN112190290A CN202011234895.7A CN202011234895A CN112190290A CN 112190290 A CN112190290 A CN 112190290A CN 202011234895 A CN202011234895 A CN 202011234895A CN 112190290 A CN112190290 A CN 112190290A
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王峰彩
张景亮
郑晓美
杨万鹏
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Abstract

本发明公开了膜结构取样装置，包括取样胶囊，所述取样胶囊的底部设置有门结构，所述取样胶囊的内部设置有溶胀体，溶胀体可用形状记忆合金取代，溶胀体可有2个，负责开关门结构，门结构可以由1‑2个组成，所述溶胀体的前部设置有渗透吸水膜，所述渗透吸水膜的右侧设置有屏蔽膜，所述渗透吸水膜的上表面设置有溶胀体外膜，所述溶胀体外膜与渗透吸水膜之间设置有亲水纤维，所述溶胀体外膜的内部设置有亲水高聚物。本发明吸水导致膨胀，通过吸水溶胀的力量来推动取样装置门的开关，带动取样胶囊门的开合，从而在限定区段对肠道定时取样，包括对肠液、微生物、激素、脱落细胞等，实现对肠镜、胃镜取样的超越。

Description

膜结构取样装置
技术领域
本发明涉及高吸水性材料技术领域，具体为膜结构取样装置。
背景技术
高吸水性材料不仅应含有相当多的亲水基因，而且本身还要不溶于水，超强吸水剂为弹性凝胶，吸水后形成水凝胶：凝胶的种类不同，结构不同，其吸水能也大有不同离子性聚合物的亲水性比非离子性聚合物强，吸水能力强，在离子性聚合物中，离子化程度越高，吸水能力越强，超强吸水剂有很强的吸水能力，吸水会导致体积膨胀，一般对吸水材料的利用集中在对水分和其他物质的吸收上，胃肠道内含有大量微生物，并且含有激素、脱落细胞等；如今对胃肠道内容物研究越来越热，但是对限定区段的肠道进行低成本、大批量取样，目前使用的肠镜、胃镜取样难以实现。
发明内容
本发明的目的在于提供膜结构取样装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：膜结构取样装置，包括取样胶囊，所述取样胶囊的底部设置有门结构，所述取样胶囊的内部设置有溶胀体，所述溶胀体的前部设置有渗透吸水膜，所述渗透吸水膜的右侧设置有屏蔽膜，所述渗透吸水膜的上表面设置有溶胀体外膜，所述溶胀体外膜与渗透吸水膜之间设置有亲水纤维，所述溶胀体外膜的内部设置有亲水高聚物，所述溶胀体外膜的表面开设有溶胀体内膜小孔。
优选的，所述渗透吸水膜由亲水性高分子膜材料组成，分布在取样装置壳体上，取代壳体一部分，构成1-10cm2的区域，厚度1-20mm，由不同的亲水性能与膜的厚度决定水的渗入速度。
优选的，所述渗透吸水膜材质主要包括天然亲水产物和人工合成的亲水性高聚物，包括但不限于纤维素类、蛋白质、淀粉、琼脂糖、丙烯酸树脂类、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、羊毛脂、琼脂、聚氧化乙烯、卡波树脂、改性聚脲、聚乳酸、氨基醇络合型钛酸酯，渗透吸水膜由它们一种组成或它们两种、多种不同组分组成的共聚物，另用一定量的疏水性的材料，比如聚烯烃类、聚氟化物类、聚酯类等，按1-50％掺和到亲水性高聚物中，组成复合共聚物。
优选的，所述门结构由溶胀体推动，在卡槽作用下，行直线运动，溶胀体六面体只有1-2面透水，其余几面由不透水材质封闭而成，溶胀前呈卷曲状，理想溶胀的结果是呈直条状，溶胀体透水的一面可以选用易透水材质，也可以钻取几个小孔，直径0.5-5mm，卷曲溶胀体的与渗透吸水膜之间填充一定量的亲水材料，比如纤维素类。
优选的，所述溶胀体可用形状记忆合金取代，溶胀体可有2个，负责开关门结构，门结构可以由1-2个组成。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明吸水导致膨胀，通过吸水溶胀的力量来推动取样装置门的开关，带动取样胶囊门的开合，从而在限定区段对肠道定时取样，包括对肠液、微生物、激素、脱落细胞等，实现对肠镜、胃镜取样的超越。
附图说明
图1为本发明部分结构示意图；
图2为本发明渗透吸水膜与溶胀体连接示意图。
图中：1、取样胶囊；2、门结构；3、溶胀体；4、渗透吸水膜；5、屏蔽膜；6、亲水纤维；7、溶胀体外膜；8、亲水高聚物；9、溶胀体内膜小孔。
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，本领域普通技术人员在没有做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。
在本申请文件的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。在本申请文件的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
请参阅图1-2，膜结构取样装置，包括取样胶囊1，取样胶囊1的底部设置有门结构2，门结构2由溶胀体3推动，在卡槽作用下，行直线运动，溶胀体3六面体只有1-2面透水，其余几面由不透水材质封闭而成，溶胀前呈卷曲状，理想溶胀的结果是呈直条状，溶胀体3透水的一面可以选用易透水材质，也可以钻取几个小孔，直径0.5-5mm，卷曲溶胀体的与渗透吸水膜4之间填充一定量的亲水材料，比如纤维素类，用于开门的门结构2可由可溶性材料构成，由其破坏和溶解的时间决定门的开放；用于关门的门结构2可由高分子不溶性材料与盐反应形成凝固型材料构成，取样胶囊1的内部设置有溶胀体3，溶胀体3可用形状记忆合金取代，溶胀体3可有2个，负责开关门结构2，门结构2可以由1-2个组成，溶胀体3材料包括天然亲水产物和人工合成的亲水性高聚物，包括但不限于纤维素类、蛋白质、淀粉、琼脂糖、丙烯酸树脂类、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、天然橡胶、羊毛脂、琼脂、聚氧化乙烯、卡波树脂、改性聚脲、聚乳酸、氨基醇络合型钛酸酯，渗透吸水膜4由它们一种组成或它们两种、多种不同组分组成的共聚物，另加无机盐类，比如钙盐，增加硬度，溶胀体3的前部设置有渗透吸水膜4，渗透吸水膜4由亲水性高分子膜材料组成，分布在取样装置壳体上，取代壳体一部分，构成1-10cm2的区域，厚度1-20mm，由不同的亲水性能与膜的厚度决定水的渗入速度，渗透吸水膜4材质主要包括天然亲水产物和人工合成的亲水性高聚物，包括但不限于纤维素类、蛋白质、淀粉、琼脂糖、丙烯酸树脂类、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、羊毛脂、琼脂、聚丙烯酰胺、聚氧化乙烯、卡波树脂、改性聚脲、聚乳酸、氨基醇络合型钛酸酯，渗透吸水膜4由它们一种组成或它们两种、多种不同组分组成的共聚物，另用一定量的疏水性的材料，比如聚烯烃类、聚氟化物类、聚酯类、橡胶及其衍生物等，按1-50％掺和到亲水性高聚物中，组成复合共聚物，渗透吸水膜4的右侧设置有屏蔽膜5，渗透吸水膜4的上表面设置有溶胀体外膜7，溶胀体外膜7与渗透吸水膜4之间设置有亲水纤维6，溶胀体外膜7的内部设置有亲水高聚物8，溶胀体外膜7的表面开设有溶胀体内膜小孔9。
实施例1：
渗透吸水膜4由聚丙烯酸:聚乙烯，按质量比8：2比例，聚合而成，长宽厚＝15*8*3(mm)；溶胀体3是5*5*20mm的长方体，S形卷曲放置，一端连接门结构2，内填充明胶与琼脂按1：2混合，两者之间填充羧甲基纤维素，溶胀体3内侧有直径0.5-2mm小孔3-9个。
结果：
Figure BDA0002766473230000051
Figure BDA0002766473230000061
实施例2：
渗透吸水膜4由聚丙烯酸:聚乙烯，按质量比5：5比例，聚合而成，长宽厚＝15*8*3(mm)；溶胀体3是5*5*20mm的长方体，S形卷曲放置，一端连接门结构2，内填充明胶与琼脂按1：2混合，两者之间填充羧甲基纤维素，溶胀体3内侧有直径0.5-2mm小孔3-9个。
结果：
Figure BDA0002766473230000062
Figure BDA0002766473230000071
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.膜结构取样装置，包括取样胶囊(1)，其特征在于：所述取样胶囊(1)的底部设置有门结构(2)，所述取样胶囊(1)的内部设置有溶胀体(3)，所述溶胀体(3)的前部设置有渗透吸水膜(4)，所述渗透吸水膜(4)的右侧设置有屏蔽膜(5)，所述渗透吸水膜(4)的上表面设置有溶胀体外膜(7)，所述溶胀体外膜(7)与渗透吸水膜(4)之间设置有亲水纤维(6)，所述溶胀体外膜(7)的内部设置有亲水高聚物(8)，所述溶胀体外膜(7)的表面开设有溶胀体内膜小孔(9)。
2.根据权利要求1所述的膜结构取样装置，其特征在于：所述渗透吸水膜(4)由亲水性高分子膜材料组成，分布在取样装置壳体上，取代壳体一部分，构成1-10cm2的区域，厚度1-20mm，由不同的亲水性能与膜的厚度决定水的渗入速度。
3.根据权利要求1所述的膜结构取样装置，其特征在于：所述渗透吸水膜(4)材质主要包括天然亲水产物和人工合成的亲水性高聚物，包括但不限于纤维素类、蛋白质、淀粉、琼脂糖、丙烯酸树脂类、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、明胶、海藻酸钠、干酪素、瓜尔胶、甲壳胺、阿拉伯树胶、黄原胶、大豆蛋白胶、羊毛脂、琼脂、卡波树脂、改性聚脲、聚乳酸、氨基醇络合型钛酸酯，渗透吸水膜(4)由它们一种组成或它们两种、多种不同组分组成的共聚物，另用一定量的疏水性的材料，比如聚烯烃类、聚氟化物类、聚酯类、橡胶及其衍生物等，按1-50％掺和到亲水性高聚物中，组成复合共聚物。
4.根据权利要求1所述的膜结构取样装置，其特征在于：所述门结构(2)由溶胀体(3)推动，在卡槽作用下，行直线运动，溶胀体(3)六面体只有1-2面透水，其余几面由不透水材质封闭而成，溶胀前呈卷曲状，理想溶胀的结果是呈直条状，溶胀体(3)透水的一面可以选用易透水材质，也可以钻取几个小孔，直径0.5-5mm，卷曲溶胀体的与渗透吸水膜4之间填充一定量的亲水材料，比如纤维素类。
5.根据权利要求1所述的膜结构取样装置，其特征在于：所述溶胀体(3)可用形状记忆合金取代，溶胀体(3)可有2个，负责开关门结构(2)，门结构(2)可以由1-2个组成。
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