CN201459106U - 细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置 - Google Patents

细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置 Download PDF

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邹志慧
李芳�
芦起
李禄全
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Abstract

本实用新型提供了一种细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置，该模拟装置包括容纳物体的容器(1)、容器(1)内相对设置的气流加速器(2)和模拟气道壁的BF载体(3)。该装置结构简单，模型制作成功率高，操作方便。由于该装置采用气流加速器，可在容器菌液上方的空间内形成一种气流状态，有效地模拟了呼吸系统内气管导管内的微生态环境，使该装置的细菌BF在气流微生态环境中形成，为进一步开发研究气管导管相关性细菌BF的药物及其药物的筛选提供了可靠的细菌BF来源。

Description

细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置
技术领域
本实用新型涉及一种细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置，特别是一种模拟人体呼吸系统内细菌生物被膜(以下称细菌BF)形成的微环境装置。
背景技术
细菌BF是近20年来逐渐受到重视的一种细菌生物学特性，是细菌在生长过程中，为适应生存环境而吸附于惰性或活性材料或细胞表面形成的一种与浮游细胞相对应的生长方式，由细菌和自身分泌的胞外基质组成的细菌生活微环境。研究发现，这类细菌群体与浮游菌在形态结构和生化特性等方面不同，耐药性极强，可以逃避宿主免疫作用和抗生素杀伤，且难以彻底清除，导致感染迁延不愈，从而导致严重的临床问题，尤其是慢性和难治的感染性疾病，细菌可在人体组织如牙齿、牙龈、皮肤、肺、尿道及其他器官的表面形成BF，引起诸如牙周病、龋齿、慢性支气管炎、败血痛、血栓性静脉炎、难治性肺部感染和心内膜炎等疾病。而在血液、组织液和淋巴液等体液中一般不形成BF，但由于这些体液含有适合细菌生长的有机营养成分，因此，当体液中含有细菌时，这些细菌可在人体内的人工医疗装置(如隐型眼镜、人工关节和心脏人工瓣膜)等无生命物体的表面形成BF。此外，BF细菌还可污染与人类生活相关的设施，如空调系统、供水系统和食品加工设备等，由此造成传染病的流行。据估计，大约65％～80％人类细菌性感染是由BF细菌引起的。发生感染的人工关节、导尿管、心脏人工瓣膜、静脉导管及各种体液引流管等表面大多有细菌BF的存在。
近年来，经气管插管机械通气治疗已成为抢救危重病人的重要治疗手段。呼吸机相关性肺炎是机械通气严重并发症，机械通气患者气管导管内细菌BF的存在已被大量研究证实，使得呼吸机相关性肺炎死亡率高，病情反复，抗生素疗效差，是临床面临的棘手问题。因此，研究气管导管内细菌BF的相关特性，以进一步开发抗气管导管内相关性细菌BF的药物及药物筛选、疗效评价是临床上需要迫切解决的问题。
上世纪90年代后，随着相关学科的发展及对BF细菌在医学上重要性的认识，细菌BF研究得到迅速发展。现在实验室体外研究细菌BF的方法主要有平板培养法、透明膜法及连续培养法等。其中，平板培养法为静态的培养方法；透明膜法和连续培养法虽然能较好的模拟体内细菌BF发展所需营养物质、温度、时间等多种因素，但上述方法形成的细菌BF均是在菌液等液体状态中形成的，而呼吸系统如气管导管内的细菌BF是在气流状态下形成的。两者微环境差异明显，形成的细菌BF在形态、分布、三维结构上都会存在很大的差异性，也就是说，如果采用现有的实验室体外研究细菌BF在菌液中形成的装置不适用于研究细菌BF在呼吸系统如气管导管内的形成情形，且连续培养法需要专门的连续培养装置，实验要求条件高，限制了其广泛应用。
实用新型内容
本实用新型目的是建立一种简单易行、对研究者技术要求低，模型制作成功率高，更能模拟气道微环境的可靠、便于后续观察研究的细菌BF形成的气道微环境模拟装置。
本实用新型的目的是这样实现的：一种细菌BF形成的气道微环境模拟装置，其特征在于：包括容纳物体的容器、容器内设置的气流加速器和模拟气道壁的BF载体。
上述容器为模拟气道形状的圆柱体开口容器，使用该模拟装置时，容器内容纳的物体为菌液；上述气流加速器和BF载体固定于容器内容纳的菌液上方的容器内壁。
上述气流加速器为电扇。
本实用新型采用气流加速器如电扇，使用时开启电扇，可在容器内菌液上方的空间形成一种气流，使得容器内壁上的BF载体处于气流状态中，有效地模拟了呼吸系统内气管导管内的微生态环境，使该装置的细菌BF在气流微生态环境中形成，为进一步开发研究气管导管相关性细菌BF的药物及其药物的筛选提供了可靠的细菌BF来源。同时，本实用新型模拟装置结构简单，模型制作成功率高，操作方便。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明。
实施例：图1是一种细菌BF形成的气道微环境模拟装置，其特征在于：它包括容纳物体的容器1、容器1内相对设置的气流加速器2和模拟气道壁的BF载体3。
本例中，容器内容纳的物体4为菌液；上述气流加速器2和BF载体3固定于容器1内菌液4上方的容器1内壁。
本例中，容器1为圆柱体开口容器，类似于气管导管形状；气流加速器2为电扇。
使用时，先将本实用新型进行灭菌处理，在无菌条件下将培养好的菌液置于容器1中，然后开启电扇2，并将该装置封口，放入37℃恒温培养箱中孵育。
当然，该容器1还可以是其他可用于培养微生物的容器；气流加速器还可以是其他类型的小型鼓风装置；BF载体还可以是其他用于附着培养微生物的材质层。这样的变换均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置，其特征在于：该模拟装置包括容纳物体的容器(1)、容器(1)内相对设置的气流加速器(2)和模拟气道壁的BF载体(3)。
2.如权利要求1所述的细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置，其特征在于：所述容器(1)为模拟气道形状的圆柱体开口容器，其内容纳的物体为菌液；所述气流加速器(2)和所述BF载体(3)固定于容器内容纳的菌液上方的容器内壁。
3.如权利要求1或2所述的细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置，其特征在于：所述气流加速器(2)为电扇。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112522093A (zh) * 2020-12-01 2021-03-19 深圳市第二人民医院(深圳市转化医学研究院) 一种细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置

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CN112522093A (zh) * 2020-12-01 2021-03-19 深圳市第二人民医院(深圳市转化医学研究院) 一种细菌生物被膜形成的气道微环境模拟装置

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