CN113758782A - 一种生物材料气体加强装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物材料气体加强装置，包括氮气发生装置、气体发生装置以及气体加强箱体，氮气发生装置与气体发生装置通过管道连通，气体发生装置与气体加强箱体通过管道连通；气体发生装置用于承装挥发性加强液体，气体加强箱体内放置有待加强的生物材料。本发明提供的生物材料气体加强装置，采用气压传动的原理，在氮气发生装置正压端向气体发生装置内充入氮气，气体发生装置内的挥发性气体，如甲醛、乙二醛、戊二醛等，便随着氮气一同进入常压的气体加强箱体内部；通过氮气发生装置正压端的减压阀和流量控制器调节氮气流量从而控制流入气体加强箱体内挥发气体的体积/重量，通过控制氮气流速和时间，来控制生物材料的加强效果。
Description
技术领域
本发明涉及生物材料化学气体交联技术领域，更具体的说是涉及一种生物材料气体加强装置。
背景技术
组织工程学与再生医学是21世纪高速发展的一种新型学科，利用良好的生物材料，不同种类的细胞及组织生长因子，在机体器官或组织的病变受损部位进行修复，这种高科技理念、技术和方法可以应用于医学的各个领域，是21世纪医学科学的重大发展；但由于生物材料本身抗降解性能较弱，植入体内降解较快，受损组织细胞尚未得到完全修复；通过物理或化学交联技术处理，可提高生物材料的强度特性，改善其降解性能，可以延长其在体内的存留时间，有利于细胞更好的生长分化，使组织修复得以更充分完全。
然而物理交联效果较弱，化学交联技术更为需要，然而化学交联的实现，大多为液体浸泡加强方式，生物材料液体浸泡后有化学残留，且液体的存在形式容易改变样品的某些特性；气体化学交联方式更为安全可靠，方便快捷，目前国内尚无气体加强浓度可控且气体分散均匀的加强装置。
因此，如何提供一种设计合理、操作方便、可提高生物材料植入体内以后的抗降解性能，满足生物安全性的同时达到特定的降解吸收性的生物材料气体加强装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种生物材料气体加强装置，旨在解决上述技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种生物材料气体加强装置，包括氮气发生装置、气体发生装置以及气体加强箱体，所述氮气发生装置与所述气体发生装置通过管道连通，所述气体发生装置与所述气体加强箱体通过管道连通，所述气体加强箱体具有第一排气口；所述气体发生装置用于承装挥发性加强液体，所述气体加强箱体内放置有待加强的生物材料。
通过上述技术方案，本发明提供的生物材料气体加强装置，采用气压传动的原理，在氮气发生装置正压端向气体发生装置内充入氮气(正压)，气体发生装置内的挥发性气体，如甲醛、乙二醛、戊二醛等，便随着氮气一同进入常压的气体加强箱体内部；通过氮气发生装置正压端的减压阀和流量控制器调节氮气流量从而控制流入气体加强箱体内挥发气体的体积/重量，通过控制氮气流速和时间，来控制生物材料的加强效果。
优选的，所述氮气发生装置上设有减压阀，在所述氮气发生装置与所述气体发生装置连通的管道上设有流量控制器，在所述气体发生装置外侧设置有加热装置。由此，能够精密调节并控制氮气流量，加热装置加热气体发生装置，提高气体交联的效率。
优选的，所述气体发生装置包括同轴的玻璃量筒、第一三通管件、第二三通管件以及玻璃塞；
所述玻璃量筒上端与所述第一三通管件下端相匹配，所述第一三通管件上端与所述第二三通管件下端相匹配，所述第二三通管件上端开口，所述玻璃塞扣合于所述第二三通管件开口部位；所述第二三通管件中部支端向外突出形成第一进气口，并通过管道与所述氮气发生装置连通，所述第一三通管件中部支端向外突出形成第二排气口，并通过管道与所述气体加强箱体连通。
优选的，所述第一三通管件内同轴套装有玻璃管，所述玻璃管上端与所述第一三通管件上端连接，所述玻璃管下端向下延伸至所述玻璃量筒底部，所述玻璃管内径为2-5mm，所述玻璃管长度L大于等于10cm。由此，氮气充入气体发生装置内冒泡，增加挥发性液体的挥发面积，促进挥发性液体的快速挥发，挥发气体随氮气一同进入气体加强箱体。
优选的，所述玻璃量筒的顶部开口端呈球状。由此，便于液体缓冲。
优选的，所述气体加强箱体内具有容纳部，所述容纳部内具有放置待加强生物材料的空腔，所述容纳部侧壁上开设有多个第二进气口，所述气体加强箱体的侧壁上开设有第三进气口，所述第三进气口通过管路与多个所述第二进气口连通；所述第三进气口通过管路与所述第二排气口连通，在所述第三进气口与所述第二排气口连通的管路上设有气体控制开关。
优选的，在所述容纳部内设有多个风扇，在所述气体加强箱体外侧设有风扇控制开关，多个所述风扇与风扇控制开关电性连接。由此，通过设置多个第二进气口以及多个风扇，使进入气体加强箱体内的气体分散均匀。
优选的，还包括真空泵，所述真空泵与所述气体加强箱体连通。
优选的，在所述气体加强箱体上设有真空正负压力表，所述真空正负压力表最小刻度为0.001MPa。由此，控制预充入氮气量的同时，能够监测气体加强箱体内的压强。
优选的，所述气体加强箱体为304不锈钢制成的密闭性箱体，体积V大于等于50cm3。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种生物材料气体加强装置，具有以下有益效果：
本发明提供的生物材料气体加强装置能够适用于各种生物材料的气体加强，提高生物材料植入体内以后的抗降解性能，满足生物安全性的同时达到特定的降解吸收性；根据需要可调节不同浓度的气体对生物材料进行加强，具有气体浓度可控、气体浓度可调范围广、气体分散均匀的特点，加强效果稳定均一；加热装置加热气体发生装置，提高气体交联的效率，在气体加强箱体上设计有第一排气口，能够收集气体加强箱体内排出的废气，减少废气对大气的污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的一种生物材料气体加强装置的整体结构示意图；
图2附图为本发明提供的气体加强箱体的俯视图结构示意图；
图3附图为本发明提供的气体加强箱体的侧视图结构示意图；
其中，
1、氮气发生装置；2、气体发生装置；21、玻璃量筒；22、第一三通管件；221、第二排气口；222、玻璃管；23、第二三通管件；231、第一进气口；24、玻璃塞；3、气体加强箱体；31、第一排气口；32、第三进气口；33、第二进气口；4、减压阀；5、流量控制器；6、风扇；7、真空泵；8、真空正负压力表。
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。
参见图1-3，本发明实施例公开了一种生物材料气体加强装置，包括氮气发生装置1、气体发生装置2以及气体加强箱体3，氮气发生装置1与气体发生装置2通过管道连通，气体发生装置2与气体加强箱体3通过管道连通，气体加强箱体3具有第一排气口31；气体发生装置2用于承装挥发性加强液体，气体加强箱体3内放置有待加强的生物材料。
为了进一步优化上述技术方案，氮气发生装置1上设有减压阀4，在氮气发生装置1与气体发生装置2连通的管道上设有流量控制器5，在气体发生装置2外侧设置有加热装置。
为了进一步优化上述技术方案，气体发生装置2包括同轴的玻璃量筒21、第一三通管件22、第二三通管件23以及玻璃塞24；
玻璃量筒21上端与第一三通管件22下端相匹配，第一三通管件22上端与第二三通管件23下端相匹配，第二三通管件23上端开口，玻璃塞24扣合于第二三通管件23开口部位；第二三通管件23中部支端向外突出形成第一进气口231，并通过管道与氮气发生装置1连通，第一三通管件22中部支端向外突出形成第二排气口221，并通过管道与气体加强箱体3连通。
为了进一步优化上述技术方案，第一三通管件22内同轴套装有玻璃管222，玻璃管222上端与第一三通管件22上端连接，玻璃管222下端向下延伸至玻璃量筒21底部，玻璃管222内径为2-5mm，玻璃管222长度L大于等于10cm。
为了进一步优化上述技术方案，玻璃量筒21的顶部开口端呈球状。
为了进一步优化上述技术方案，气体加强箱体3内具有容纳部，容纳部内具有放置待加强生物材料的空腔，容纳部侧壁上开设有多个第二进气口33，气体加强箱体3的侧壁上开设有第三进气口32，第三进气口32通过管路与多个第二进气口33连通；第三进气口32通过管路与第二排气口221连通，在第三进气口32与第二排气口221连通的管路上设有气体控制开关。
为了进一步优化上述技术方案，在容纳部内设有多个风扇6，在气体加强箱体3外侧设有风扇控制开关，多个风扇6与风扇控制开关电性连接。
为了进一步优化上述技术方案，还包括真空泵7，真空泵7与气体加强箱体3连通。
为了进一步优化上述技术方案，在气体加强箱体3上设有真空正负压力表8，真空正负压力表8最小刻度为0.001MPa。
为了进一步优化上述技术方案，气体加强箱体3为304不锈钢制成的密闭性箱体，体积V大于等于50cm3。
氮气发生装置为现有常规可释放氮气装置，也可为氮气罐，在此不再赘述。
本发明工作原理为：将氮气发生装置1与气体发生装置2的第一进气口231连通，气体发生装置2的第二排气口221与气体加强箱体3的第三进气口32连通，各部分组装连接后构成了生物材料气体加强装置。
将生物材料放入气体加强箱体3内，关闭箱门将气体加强箱体3抽真空至-0.1MPa，连接电源打开风扇6的开关，将氮气发生装置1与气体加强箱体3的第三进气口32连通，打开氮气总阀、减压阀4以及第三进气口32的开关，当真空正负压力表8为0MPa时停止充氮气；组装气体发生装置2，将氮气发生装置1与气体发生装置2的第一进气口231连通，气体发生装置2的第二排气口221与气体加强箱体3的第三进气口32连通；调节氮气发生装置1的流量控制器5的大小来控制挥发性气体进入气体加强箱体3的重量/体积；气体加强箱体3内达到预期浓度后停止充入气体，维持一定时间后结束加强；结束后，将氮气发生装置1与气体加强箱体3的第三进气口32连通，第一排气口31置于盛水容器中，打开氮气发生装置1将气体加强箱体3内的挥发性气体排出溶于水，不会造成空气的污染。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种生物材料气体加强装置，其特征在于，包括氮气发生装置(1)、气体发生装置(2)以及气体加强箱体(3)，所述氮气发生装置(1)与所述气体发生装置(2)通过管道连通，所述气体发生装置(2)与所述气体加强箱体(3)通过管道连通，所述气体加强箱体(3)具有第一排气口(31)；所述气体发生装置(2)用于承装挥发性加强液体，所述气体加强箱体(3)内放置有待加强的生物材料。
2.根据权利要求1所述的一种生物材料气体加强装置，其特征在于，所述氮气发生装置(1)上设有减压阀(4)，在所述氮气发生装置(1)与所述气体发生装置(2)连通的管道上设有流量控制器(5)，在所述气体发生装置(2)外侧设置有加热装置。
3.根据权利要求1所述的一种生物材料气体加强装置，其特征在于，所述气体发生装置(2)包括同轴的玻璃量筒(21)、第一三通管件(22)、第二三通管件(23)以及玻璃塞(24)；
所述玻璃量筒(21)上端与所述第一三通管件(22)下端相匹配，所述第一三通管件(22)上端与所述第二三通管件(23)下端相匹配，所述第二三通管件(23)上端开口，所述玻璃塞(24)扣合于所述第二三通管件(23)开口部位；所述第二三通管件(23)中部支端向外突出形成第一进气口(231)，并通过管道与所述氮气发生装置(1)连通，所述第一三通管件(22)中部支端向外突出形成第二排气口(221)，并通过管道与所述气体加强箱体(3)连通。
4.根据权利要求3所述的一种生物材料气体加强装置，其特征在于，所述第一三通管件(22)内同轴套装有玻璃管(222)，所述玻璃管(222)上端与所述第一三通管件(22)上端连接，所述玻璃管(222)下端向下延伸至所述玻璃量筒(21)底部，所述玻璃管(222)内径为2-5mm，所述玻璃管(222)长度L大于等于10cm。
5.根据权利要求3所述的一种生物材料气体加强装置，其特征在于，所述玻璃量筒(21)的顶部开口端呈球状。
6.根据权利要求1所述的一种生物材料气体加强装置，其特征在于，所述气体加强箱体(3)内具有容纳部，所述容纳部内具有放置待加强生物材料的空腔，所述容纳部侧壁上开设有多个第二进气口(33)，所述气体加强箱体(3)的侧壁上开设有第三进气口(32)，所述第三进气口(32)通过管路与多个所述第二进气口(33)连通；所述第三进气口(32)通过管路与所述第二排气口(221)连通，在所述第三进气口(32)与所述第二排气口(221)连通的管路上设有气体控制开关。
7.根据权利要求6所述的一种生物材料气体加强装置，其特征在于，在所述容纳部内设有多个风扇(6)，在所述气体加强箱体(3)外侧设有风扇控制开关，多个所述风扇(6)与风扇控制开关电性连接。
8.根据权利要求1所述的一种生物材料气体加强装置，其特征在于，还包括真空泵(7)，所述真空泵(7)与所述气体加强箱体(3)连通。
9.根据权利要求1所述的一种生物材料气体加强装置，其特征在于，在所述气体加强箱体(3)上设有真空正负压力表(8)，所述真空正负压力表(8)最小刻度为0.001MPa。
10.根据权利要求1所述的一种生物材料气体加强装置，其特征在于，所述气体加强箱体(3)为304不锈钢制成的密闭性箱体，体积V大于等于50cm3。
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