CN213344108U - 脱细胞器官支架制作装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了医用器械领域的脱细胞器官支架制作装置用以为脱细胞器官提供适宜的温度，并制造灌注液循环系统为器官提供持续灌流，为了实现上述目的本装置包括：脱细胞器官支架制作装置，包括水浴锅，所述水浴锅为带有开口的长方体，水浴锅的底部带有底座，底座表面加工有等间距的卡槽，所述卡槽的上方放置有支架，水浴锅的底部都设有水平放置的加热柱，水浴锅的径向侧壁和水浴锅的顶部分别开有进液口和连接废液罐的出液口，所述水浴锅靠近废液罐的一侧设有闸阀，闸阀与废液罐连通有排液管。相对于单向灌注，节省了灌注液和节省频繁换液所花费的时间；恒温系统，维持了灌注液中酶消化细胞的最佳温度提高脱细胞效率。

Description

脱细胞器官支架制作装置

技术领域

本实用新型属于医用器械领域，具体是脱细胞器官支架制作装置。

背景技术

肝脏是人体重要的解毒和消化器官，肝炎、肝硬化、重症肝衰竭等终末期肝病已严重影响了人们的生存质量，成为全世界死亡率最高的疾病之一。目前，肝移植是公认的唯一有效的治疗方法。仅中国，约有30万终末期肝病患者等待肝移植手术，而能够接受肝移植手术治疗的患者仅占45％。全球范围内供肝短缺形势严峻，绝大部分患者因无法等到供肝而死亡。体外构建组织工程肝脏成为解决供肝缺乏的途径之一。

组织工程学是合运用生物学和工程学的基本原理、基本理论、基本技术和方法，研究如何在体外条件下构建有生物活性的组织器官，用以替代病损的组织器官的学科。组织工程肝脏是该领域的研究热点之一。构建理想的组织工程化人工肝脏，需要研究三个关键性的问题：理想的种子细胞来源、支架材料和能够为细胞支架复合物提供接近生理环境的生物反应器。

来源于脱细胞的器官支架材料，由于保留了器官复杂的脉管系统及天然细胞生长微环境，其相对于3D打印及合成的生物支架材料更具优势。在体外制作天然脱细胞器官支架材料时，需要使用用于脱细胞的灌注液直接对器官进行处理，现有技术中主要采用灌注液对器官进行单向灌注的方式，需要操作人员进行持续的配置大量的灌注液，并需要操作人员在一旁进行观察器官脱细胞的过程，导致脱细胞的器官支架材料的制作效率低，且操作人员的工作负担重。如何达到最佳的脱细胞效果和节省灌注时间是现在急需解决的问题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型的目的是为脱细胞器官提供适宜的温度，并制造灌注液循环系统为器官提供持续灌流。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：脱细胞器官支架制作装置，包括水浴锅，所述水浴锅为带有开口的长方体，水浴锅的底部带有底座，底座表面加工有等间距的卡槽，所述卡槽的上方放置有支架，卡槽的数量为4，所述卡槽沿底座表面围成矩形矩阵，任意支架内放置有灌注罐；

水浴锅的底部都设有水平放置的加热柱，水浴锅的径向侧壁和水浴锅的顶部分别开有进液口和连接废液罐的出液口，所述水浴锅靠近废液罐的一侧设有闸阀，闸阀位于水浴锅最下端，闸阀与废液罐连通有排液管。

采用上述方案后实现了以下有益效果：1、利用灌注罐放置器官，使灌注液在灌注罐内持续的对器官进行脱细胞作用，有利于降低灌注液的消耗和提高灌注液的脱细胞效率。

2、利用水浴锅对灌注罐的环境温度进行控制，有利于保证器官进行脱细胞操作时的环境温度适宜。

进一步，所述器官灌注罐包括密封的箱体，所述箱体包括前箱壁、后箱壁、上箱壁、下箱壁、左箱壁和右箱壁，上箱壁的竖向中轴线处外凸有端口，端口的横截面为宝塔形，端口表面连通有三通管道，所述三通管道的重力势能最低处连通端口，三通管道的顶部接口连通有泵管，顶部的泵管依次连通有气泡处理器、和循环泵，三通管道的最后一个接口带有鲁尔头；所述左箱壁开有通孔，所述通孔连通有放置于右侧的液体储备罐。

实验人员将上箱壁打开后将待脱细胞操作的器官放入，随后关闭上箱壁，此时启动循环泵，循环泵分别与灌注罐构成循环，此时循环泵利用反复的泵入与泵出带动灌注罐内部灌注液循环，从而使灌注液持续的对器官进行脱细胞操作，并且通过灌注液的循环利用以最大化的利用灌注液的脱细胞作用，减少灌注液的消耗。利用三通管接口的鲁尔头便于随时对灌注液进行采样。液体储备罐的设置，使灌注罐内的灌注液在因脱细胞作用而成为废液并排出后，液体储备罐内的新鲜的灌注液可以及时的补充到灌注罐中，从而方便对器官进行持续的脱细胞操作，以提高器官脱细胞的效率。

进一步，所述下箱壁的横截面为内凹的弧形，弧形开口朝向上箱壁，所述左箱壁与右箱壁和下箱壁的连接处带有圆弧过渡，所述上箱壁带有抽样管道，抽样管道顶部带有肝素帽。

有益效果：便于箱体与卡槽之间的卡合。

进一步，所述灌注罐的材质采用耐高温高压玻璃，灌注罐的长度为15-25cm，灌注罐的高度为10-17cm。

进一步，所述水浴锅的顶部带有翻转盖，翻转盖与侧壁之间铰接有合页，翻转盖与顶部四周带有金属卡扣。

进一步，所述底座表面开有排水口，排水口的入水方向朝向灌注罐，排水口的出水方向连接废液收集罐，废液收集罐与排水口之间铺设有排水管道。

有益效果：便于灌注液的收集和更换，在灌注液循环的过程中，循环泵作为动力来源，箱体内的灌注液在泵出过程中部分流向出液口，实现了灌注液的流动，维持了箱体内部环境的PH值和整洁性。

进一步，任意灌注罐装置与排水口之间连通有导管。

有益效果：便于整体排出灌注液，从而方便对灌注液进行更换。

进一步，所述液体储备罐下方带有基座，基座的高度为10-17cm。

有益效果：通过基座的设置，使液体储备罐的位置高于灌注罐所在的位置，从而便于液体储备罐向灌注罐中添加灌注液时充分利用重力势能差，不需要外加动力，打开液体储备罐与灌注罐之间的闸阀后实现自动补液。

进一步，所述水浴锅的材质采用耐高温高压玻璃，水浴锅的长度为15-25cm，水浴锅的高度为10-17cm。

有益效果：便于实验人员对脱细胞操作的器官进行观察。

进一步，所述水浴锅的左侧开有回流通孔，回流通孔表面带有密封垫圈，密封垫圈内穿过有连接循环泵和灌注罐的回流管道，所述回流管道与密封垫圈的连接处采用胶密封。

进一步，所述翻转盖的表面带有一组同心圆，所述同心圆包括小圆和大圆，所述大圆与侧壁铰接，所述小圆的边缘与大圆之间连接有旋转件，小圆包裹于进液阀。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视状态下的全剖图；

图2为图1中灌注罐的结构图；

图3为图1的主视图；

图4为本装置的循环路径图；

图5为排液管路连接图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

说明书附图中的附图标记包括：底座1、顶盖2、水浴锅3、金属卡扣4、加热柱5、电源插头6、循环泵7、液体储备罐8、基座9、闸阀10、排水口11、排水管道12、气泡处理器13、废液罐14、三通管道15、灌注罐16、支架17、排液管18、抽样管道19、进液阀20、大圆21、小圆22、密封垫圈23、集线器24、排水总阀25。

实施例基本如附图1和图3所示：脱细胞器官支架制作装置包括水浴锅3，水浴锅3的顶部带有翻转盖，翻转盖与侧壁之间铰接有合页，翻转盖与顶部四周带有金属卡扣4。

水浴锅3为带有开口的长方体，水浴锅3的底部带有底座1，底座1表面加工有等间距的卡槽，所述卡槽的数量为4，卡槽沿底座表面围成矩形矩阵，卡槽上方螺纹连接有支架17，任意支架17内放置有灌注罐16；灌注罐16的材质采用耐高温高压玻璃，灌注罐16的长度为25cm，灌注罐16的高度为17cm，水浴锅3的底部设有横向放置的加热柱5，水浴锅的顶部分别开有进液口和连接废液罐14的出液口，水浴锅靠近废液罐14的一侧加工有闸阀10，进液口表面带有进液阀20。

请参考图2，灌注罐包括密封的箱体，箱体包括前箱壁、后箱壁、上箱壁、下箱壁、左箱壁和右箱壁，上箱壁和后箱壁铰接，上箱壁带有抽样管道19，抽样管道19顶部带有肝素帽，上箱壁的竖向中轴线处外凸有端口，端口的横截面为宝塔形，端口表面连通有三通管道15，所述三通管道15的重力势能最低处连通端口，三通管道15的顶部接口连通有泵管，顶部的泵管依次连通有气泡处理器13和循环泵7，泵管与气泡处理器13之间连通有单向进液阀、三通管道15的最后一个接口带有鲁尔头；左箱壁开有通孔，通孔连通有放置于右侧的液体储备罐8。

请参考表1，表1为本技术方案使用的所有电器元件型号与现有技术来源

表1 所用电器元件和现有技术

下箱壁的横截面为内凹的弧形，弧形开口朝向上箱壁，所述左箱壁与右箱壁和下箱壁的连接处带有圆弧过渡。

水浴锅3的顶部带有进液口，底座1表面开有排水口11，排水口11的入水方向朝向灌注罐16，排水口11的出水方向连接废液收集罐，废液收集罐与排水口11之间铺设有排水管道12，排水管道12内卡合有单向出水阀、任意灌注罐16与排水口11之间连通有导管，液体储备罐8下方带有基座9，基座9的高度为17cm。

请参考图4，具体实施过程如下：在器官放置阶段，实验人员将器官的主血管与三通管道15连通，顶盖2进行翻转打开，随后将灌注罐16放置入水浴锅3内部，随后实验人员将顶盖2闭合，此时扣合金属卡扣4，完成密封，将三通阀通过排液管18集合处带有排液总阀，排液总阀连通废液罐14，水浴锅3的左侧开有回流通孔，回流通孔表面带有密封垫圈23，密封垫圈23内穿过有连接循环泵7和灌注罐16的回流管道，所述回流管道与密封垫圈23的连接处采用胶密封。翻转盖的表面带有一组同心圆，所述同心圆包括小圆22和大圆21，所述大圆21与侧壁铰接，所述小圆22的边缘与大圆21之间连接有旋转件，小圆22包裹于进液阀20。

循环阶段开始前，将储备液入口闸阀10打开，向灌注罐中注入灌注液，注满后，关掉闸阀10，启动循环泵7进行循环灌注，灌注一段时间后，停止循环泵7，实验人员打开灌注罐中出水闸阀10，排除细胞废液，排完后关掉闸阀10，打开储备液闸阀10，向灌注瓶中注入新的灌注液，灌注罐中新液加满后，关掉闸阀10，启动循环泵7进行循环灌注脱细胞，直到下一次换液，后续重复换液-补液-循环灌注操作。

在水浴锅3液体循环阶段，在此阶段，实验人员可以选择从进液口添加纯水，随后打开闸阀10使循环过程变为进液口-水浴锅3-出液口-废液罐14，同时也可以选择单向的闸阀10或电动的闸阀10，请参考图5，实现单向循环以保持水浴锅3内的营养液洁净性，无论选择哪一种闸阀10流向出液口的纯水经过排水管道12进入废液罐14中进行收集。

当在泵入过程中，部分灌注液从液体储备罐8进入箱体，此时由于排水管道12与排水口11之间设有单向出水阀，避免了排水管道12和废液收集罐中的废液回流，实现了灌注液的流动，维持了箱体内部环境的PH值和整洁性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.脱细胞器官支架制作装置，其特征在于：包括水浴锅(3)，所述水浴锅(3)为带有开口的长方体，水浴锅(3)的底部带有底座(1)，底座(1)表面加工有等间距的卡槽，所述卡槽的上方放置有支架(17)，卡槽的数量为4，所述卡槽沿底座表面围成矩形矩阵，任意支架(17)内放置有灌注罐(16)；

水浴锅(3)的底部都设有水平放置的加热柱(5)，水浴锅(3)的径向侧壁和水浴锅(3)的顶部分别开有进液口和连接废液罐(14)的出液口，所述水浴锅(3)靠近废液罐(14)的一侧设有闸阀(10)，闸阀(10)与废液罐(14)连通有排液管(18)，且闸阀(10)位于水浴锅(3)最下端。

2.根据权利要求1所述的脱细胞器官支架制作装置，其特征在于：所述灌注罐(16)包括密封的箱体，所述箱体包括前箱壁、后箱壁、上箱壁、下箱壁、左箱壁和右箱壁，上箱壁的竖向中轴线处外凸有端口，端口的横截面为宝塔形，端口表面连通有三通管道(15)，三通管道(15)的顶部接口连通有泵管，顶部的泵管依次连通有气泡处理器(13)和循环泵(7)，三通管道(15)的最后一个接口带有鲁尔头；所述左箱壁开有通孔，所述通孔连通有放置于右侧的液体储备罐(8)。

3.根据权利要求2所述的脱细胞器官支架制作装置，其特征在于：所述下箱壁的横截面为内凹的弧形，弧形开口朝向上箱壁，所述左箱壁与右箱壁和下箱壁的连接处带有圆弧过渡，所述上箱壁带有抽样管道，抽样管道顶部带有肝素帽。

4.根据权利要求3所述的脱细胞器官支架制作装置，其特征在于：所述灌注罐(16)的材质采用耐高温高压玻璃，灌注罐(16)的长度为15-25cm，灌注罐(16)的高度为10-17cm。

5.根据权利要求4所述的脱细胞器官支架制作装置，其特征在于：所述水浴锅(3)的顶部带有翻转盖，翻转盖与侧壁之间铰接有合页，翻转盖与顶部四周带有金属卡扣(4)。

6.根据权利要求5所述的脱细胞器官支架制作装置，其特征在于：所述底座(1)表面开有排水口(11)，排水口(11)的入水方向朝向灌注罐(16)，排水口(11)的出水方向连接废液收集罐，废液收集罐与排水口(11)之间铺设有排水管道(12)。

7.根据权利要求6所述的脱细胞器官支架制作装置，其特征在于：任意灌注罐(16)与排水口(11)之间连通有导管。

8.根据权利要求7所述的脱细胞器官支架制作装置，其特征在于：所述液体储备罐(8)下方带有基座(9)，基座(9)的高度为10-17cm。

9.根据权利要求8所述的脱细胞器官支架制作装置，其特征在于：所述水浴锅(3)的左侧开有回流通孔，回流通孔表面带有密封垫圈(23)，密封垫圈(23)内穿过有连接循环泵(7)和灌注罐(16)的回流管道，所述回流管道与密封垫圈(23)的连接处采用胶密封。

10.根据权利要求9所述的脱细胞器官支架制作装置，其特征在于：所述翻转盖的表面带有一组同心圆，所述同心圆包括小圆(22)和大圆(21)，所述大圆(21)与侧壁铰接，所述小圆(22)的边缘与大圆(21)之间连接有旋转件，小圆(22)包裹于进液阀(20)。

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