TWI728286B - 輸送管路、其製造方法及仿生平台 - Google Patents

輸送管路、其製造方法及仿生平台 Download PDF

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Abstract

一種輸送管路，包括仿生管、輸送管與收縮套管。部分輸送管位在仿生管中，而使得仿生管與輸送管具有重疊區域。收縮套管包覆重疊區域中的仿生管。

Description

輸送管路、其製造方法及仿生平台
本發明是有關於一種管路及其製造方法，且特別是有關於一種輸送管路及其製造方法。
新藥研發的流程包含藥的探索、產品開發的臨床前動物實驗與臨床實驗等，且在具備臨床療效後，才能查驗登記上市。新藥整體研發時程須花10~15年的時間，每一段都要花費大量的研究經費，但若新藥研發成功上市，產值也十分龐大。
在臨床前試驗階段，主要是在動物上證明藥效和安全性，且此階段會犧牲掉許多的動物來進行試驗。因此，若有人類仿生組織的平台，即可直接在平台上進行試驗，減少動物的犧牲，且可觀察對於人體細胞的影響。
本發明提供一種輸送管路及其製造方法，其可簡單且快速地製作出仿生平台。
本發明提供一種仿生平台，其可有效地模擬人體內的組織，而使得實驗測試結果更為準確。
本發明提出一種輸送管路，包括仿生管、輸送管與收縮套管。部分輸送管位在仿生管中，而使得仿生管與輸送管具有重疊區域。收縮套管包覆重疊區域中的仿生管。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路中，仿生管的材料例如是水膠、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁聚醣、幾丁質、褐藻酸、纖維素或其衍生物。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路中，輸送管的材料例如是剛性材料。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路中，輸送管例如是針頭或塑膠管。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路中，收縮套管可為熱縮套管或冷縮套管。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路中，收縮套管可不包覆重疊區域外部的仿生管。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路中，收縮套管更可包覆重疊區域外部的至少部分輸送管。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路中，更包括填充物。填充物可位在收縮套管與仿生管之間。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路中，填充物可延伸至收縮套管外部。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路中，填充物可包覆收縮套管的至少部分外表面。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路中，填充物的材料例如是水膠、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁聚醣、幾丁質、褐藻酸、纖維素或其衍生物。
本發明提出一種仿生平台，包括上述輸送管路。
本發明提出一種輸送管路的製造方法，包括以下步驟。提供仿生管。將部分輸送管插入仿生管中，而使得仿生管與輸送管具有重疊區域。使用收縮套管包覆重疊區域中的仿生管，以將仿生管固定在輸送管上。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路的製造方法中，收縮套管可不包覆重疊區域外部的仿生管。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路的製造方法中，收縮套管更可包覆重疊區域外部的至少部分輸送管。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路的製造方法中，在收縮套管為熱縮套管的情況下，使用收縮套管包覆重疊區域中的仿生管的方法可包括以下步驟。將收縮套管套設於重疊區域中的仿生管上。對收縮套管進行加熱，而使收縮套管收縮，以包覆重疊區域中的仿生管。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路的製造方法中，在收縮套管為冷縮套管的情況下，使用收縮套管包覆重疊區域中的仿生管的方法可包括以下步驟。撐開收縮套管，且將收縮套管套設於重疊區域中的仿生管上。使收縮套管藉由彈性回縮力進行收縮，以包覆重疊區域中的仿生管。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路的製造方法中，更可包括將填充物填入收縮套管與仿生管之間。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路的製造方法中，填充物可延伸至收縮套管外部。
依照本發明的一實施例所述，在上述輸送管路的製造方法中，填充物可包覆收縮套管的至少部分外表面。
基於上述，在本發明所提出的輸送管路及其製造方法中，由於採用收縮套管的接管技術將仿生管固定在輸送管上，因此可簡單且快速地製作出仿生平台。此外，在本發明所提出的仿生平台中，由於輸送管路具有仿生管，因此能有效地模擬人體內的組織，而使得實驗測試結果更為準確。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為本發明一實施例的輸送管路的示意圖。圖2為本發明一實施例的輸送管路的製造流程圖。
請參照圖1與圖2，進行步驟S100，提供仿生管100。仿生管100可為中空管。仿生管100的材料可為高生物相容性材料，如水膠、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁聚醣、幾丁質、褐藻酸、纖維素或其衍生物。
接著，進行步驟S102，將部分輸送管102插入仿生管100中，而使得仿生管100與輸送管102具有重疊區域R。輸送管102的材料例如是剛性材料，如不鏽鋼或塑膠。輸送管102例如是針頭或塑膠管。
然後，進行步驟S104，使用收縮套管104包覆重疊區域R中的仿生管100，以將仿生管100固定在輸送管102上。由於在收縮套管104進行收縮時，收縮套管104會包覆仿生管100且對仿生管100施加壓力，因此可將仿生管100固定在輸送管102上，且可防止管路中的流體外漏。此外，藉由採用收縮套管104的接管技術將仿生管100固定在輸送管102上，可簡單且快速地製作出仿生平台。
此外，收縮套管104可不包覆重疊區域R外部的仿生管100，藉此可避免收縮套管104對重疊區域R外部的仿生管100施加壓力，以防止重疊區域R外部的仿生管100因壓力而產生變形，但本發明並不以此為限。另外，收縮套管104更可包覆重疊區域R外部的至少部分輸送管102，藉此可進一步防止管路中的流體外漏，但本發明並不以此為限。
收縮套管104可為熱縮套管或冷縮套管。熱縮套管的材料例如是聚乙烯（polyethylene，PE）或聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate，PET)等。冷縮套管的材料例如是乙丙橡膠或矽橡膠等合成橡膠。在收縮套管104為熱縮套管的情況下，使用收縮套管104包覆重疊區域R中的仿生管100的方法可包括以下步驟。將收縮套管104套設於重疊區域R中的仿生管100上。對收縮套管104進行加熱，而使收縮套管104收縮，以包覆重疊區域R中的仿生管100。
此外，在收縮套管104為冷縮套管的情況下，使用收縮套管104包覆重疊區域R中的仿生管100的方法可包括以下步驟。撐開收縮套管104，且將收縮套管104套設於重疊區域R中的仿生管100上。使收縮套管104藉由彈性回縮力進行收縮，以包覆重疊區域R中的仿生管100。
以下，藉由圖1來說明上述實施例的輸送管路10。此外，雖然輸送管路10的形成方法是以上述方法為例進行說明，但本發明並不以此為限。
請參照圖1，輸送管路10包括仿生管100、輸送管102與收縮套管104。部分輸送管102位在仿生管100中，而使得仿生管100與輸送管102具有重疊區域R。收縮套管104包覆重疊區域R中的仿生管100。收縮套管104可不包覆重疊區域R外部的仿生管100。收縮套管104更可包覆重疊區域R外部的至少部分輸送管102。此外，輸送管路10的各構件的材料、設置方式與功效已於上述實施例進行詳盡地說明，於此不再重複說明。
基於上述實施例可知，在輸送管路10及其製造方法中，由於採用收縮套管104的接管技術將仿生管100固定在輸送管102上，因此可簡單且快速地製作出仿生平台。舉例來說，可將細胞注入仿生管100中，藉此可製作出中空細胞管，以作為各式測試的平台。因此，輸送管路10可將原本在二維培養的細胞轉變成三維仿生管狀結構，使細胞培養環境的特性更加類似於真正人體內的器官，並能在中空細胞管中注入不同藥物進行測試。如此一來，不僅能減少動物實驗的使用，更能了解人類細胞對於藥物的反應。
圖3為本發明另一實施例的輸送管路的示意圖。
請參照圖1與圖3，圖3的輸送管路20與圖1的輸送管路10在結構上的差異如下。輸送管路20更包括填充物106。填充物106可位在收縮套管104與仿生管100之間。藉由在收縮套管104與仿生管100之間填入填充物106，可增加收縮套管104施加在重疊區域R中的仿生管100上的壓力，進而可提升管路的防漏能力。此外，填充物106更可位在收縮套管104與重疊區域R外部的輸送管102之間，藉此可進一步地提升管路的防漏能力。填充物106的材料例如是水膠、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁聚醣、幾丁質、褐藻酸、纖維素或其衍生物。
此外，輸送管路20的製造方法與輸送管路10在製造方法上的差異如下。輸送管路20的製造方法更包括將填充物106填入收縮套管104與仿生管100之間。在一實施例，可先使填充物106包覆重疊區域R中的仿生管100，再將收縮套管104套設於重疊區域R中的仿生管100上，而使填充物106填入收縮套管104與仿生管100之間。接著，再使收縮套管104進行收縮，以包覆重疊區域R中的仿生管100。在另一實施例中，可先將收縮套管104套設於重疊區域R中的仿生管100上，再將填充物106填入收縮套管104與仿生管100之間。接著，再使收縮套管104進行收縮，以包覆重疊區域R中的仿生管100。此外，輸送管路20的製造方法更可包括將填充物106填入收縮套管104與重疊區域R外部的輸送管102之間。
除此之外，輸送管路20與輸送管路10中的相同構件以相同的符號表示並省略其說明。
基於上述實施例可知，在輸送管路20中，填充物106可位在收縮套管104與仿生管100之間，藉此可增加收縮套管104施加在重疊區域R中的仿生管100上的壓力，進而可提升管路的防漏能力。
圖4為本發明另一實施例的輸送管路的示意圖。
請參照圖3與圖4，圖4的輸送管路30與圖3的輸送管路20在結構上的差異如下。在輸送管路30中，填充物106可延伸至收縮套管104外部，藉此可進一步地提升管路的防漏能力。舉例來說，填充物106可延伸至收縮套管104外部，以覆蓋收縮套管104外部的仿生管100與輸送管102中的至少一者。此外，填充物106可包覆收縮套管104的至少部分外表面，藉此可更進一步地提升管路的防漏能力。除此之外，輸送管路30與輸送管路20中的相同構件以相同的符號表示並省略其說明。
另一方面，上述實施例中的輸送管路可應用於各種仿生平台。亦即，仿生平台可包括上述輸送管路，舉例說明如下。
圖5為本發明一實施例的仿生平台的示意圖。
請參照圖5，仿生平台200可包括輸送管路10、注射器202與感測器204。輸送管路10連接於注射器202與感測器204之間。在本實施例中，輸送管路10中的輸送管102是以針頭為例來進行說明。輸送管路10的一側的輸送管102可為注射器202的針頭。注射器202可用以注射各種不同藥劑至輸送管路10中。感測器204例如是壓力計，但本發明並不以此為限。感測器204的種類可由實際要量測的參數而定。此外，輸送管路10中的其他構件可參照上述實施例的說明，於此不再重複說明。
舉例來說，當仿生平台200為模擬腎小球構造的平台時，可先將腎臟細胞注入仿生管100，以製作中空細胞管。接著，可藉由注射器202注射各種不同藥劑至輸送管路10中。此外，可藉由注射器202提供壓力至仿生管100，以模擬腎小球的環境，且可藉由感測器204量測壓力值。如此一來，仿生平台200可具有更類似於真正人體內的腎小球環境，藉此更能了解人類細胞對於藥物的反應。
基於上述實施例可知，在仿生平台200中，由於輸送管路10具有仿生管100，因此能有效地模擬人體內的組織，而使得實驗測試結果更為準確。
圖6為本發明另一實施例的仿生平台的示意圖。
請參照圖6，仿生平台300可包括輸送管路10與收縮套管302。輸送管路10更可包括針筒108。在本實施例中，輸送管路10中的輸送管102是以針頭為例來進行說明。輸送管路10的輸送管102可為連接於針筒108的針頭。收縮套管302可連接相鄰兩個針筒108，以將相鄰兩個輸送管路10進行連通。收縮套管302可為熱縮套管或冷縮套管。在一實施例中，可先將收縮套管302套設於相鄰兩個針筒108上，再使收縮套管302進行收縮，以連接相鄰兩個針筒108。此外，輸送管路10中的其他構件可參照上述實施例的說明，於此不再重複說明。
舉例來說，當仿生平台300為模擬心臟環境的平台時，可先將心肌細胞注入仿生管100，以製作出單層管狀心肌組織。由實驗結果可知，在仿生管100中培養出的單層管狀心肌組織的生長符合幾何規範，且心肌細胞的自律博動對齊。然後，可將多個輸送管路10藉由收縮套管302進行連通，藉此可形成仿生平台300。接著，可注射各種不同藥劑至輸送管路10中。如此一來，由於仿生平台300可具有更類似於真正人體內的心臟環境，因此更能了解人類細胞對於藥物的反應。此外，輸送管102更可連接至幫浦(pump)(未示出)，以推動輸送管路10中的液體，但本發明並不以此為限。所屬技術領域具有通常知識者可根據實驗設計需求來決定仿生平台300是否需使用幫浦。
基於上述實施例可知，在仿生平台300中，由於輸送管路10具有仿生管100，因此能有效地模擬人體內的組織，而使得實驗測試結果更為準確。
在上述實施例中，雖然輸送管路10是以應用於仿生平台200與仿生平台300中為例來進行說明，但本發明並不以此為限。只要是包括輸送管路10的仿生平台均屬於本發明所保護的範圍。
此外，雖然仿生平台200與仿生平台300中的輸送管路是以輸送管路10為例來進行說明，但本發明並不以此為限。在其他實施例中，亦可使用輸送管路20或輸送管路30來取代輸送管路10。
綜上所述，在上述實施例的輸送管路及其製造方法中，由於採用收縮套管的接管技術將仿生管固定在輸送管上，因此可簡單且快速地製作出仿生平台。此外，在上述實施例的仿生平台中，由於輸送管路具有仿生管，因此能有效地模擬人體內的組織，而使得實驗測試結果更為準確。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
10、20、30:輸送管路100:仿生管102:輸送管104、302:收縮套管106:填充物108:針筒200、300:仿生平台202:注射器204:感測器R:重疊區域S100、S102、S104:步驟
圖1為本發明一實施例的輸送管路的示意圖。 圖2為本發明一實施例的輸送管路的製造流程圖。 圖3為本發明另一實施例的輸送管路的示意圖。 圖4為本發明另一實施例的輸送管路的示意圖。 圖5為本發明一實施例的仿生平台的示意圖。 圖6為本發明另一實施例的仿生平台的示意圖。
10:輸送管路
100:仿生管
102:輸送管
104:收縮套管
R:重疊區域

Claims (13)

  1. 一種輸送管路，包括：仿生管；輸送管，其中部分所述輸送管位在所述仿生管中，而使得所述仿生管與所述輸送管具有重疊區域；收縮套管，包覆所述重疊區域中的所述仿生管，其中所述收縮套管更包覆所述重疊區域外部的至少部分所述輸送管；以及填充物，填滿所述收縮套管與所述仿生管之間並填滿所述收縮套管與所述至少部分所述輸送管之間，且所述填充物延伸至所述收縮套管外部，其中所述填充物的材料包括水膠、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁聚醣、幾丁質、褐藻酸、纖維素或其衍生物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的輸送管路，其中所述仿生管的材料包括水膠、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁聚醣、幾丁質、褐藻酸、纖維素或其衍生物。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的輸送管路，其中所述輸送管的材料包括剛性材料。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的輸送管路，其中所述輸送管包括針頭或塑膠管。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的輸送管路，其中所述收縮套管包括熱縮套管或冷縮套管。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的輸送管路，其中所述收縮套管不包覆所述重疊區域外部的所述仿生管。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的輸送管路，其中所述填充物包覆所述收縮套管的至少部分外表面。
  8. 一種仿生平台，包括如申請專利範圍第1項所述的輸送管路。
  9. 一種輸送管路的製造方法，包括：提供仿生管；將部分輸送管插入所述仿生管中，而使得所述仿生管與所述輸送管具有重疊區域；以及使用收縮套管包覆所述重疊區域中的所述仿生管，以將所述仿生管固定在所述輸送管上，其中所述收縮套管更包覆所述重疊區域外部的至少部分所述輸送管；以及將填充物填滿所述收縮套管與所述仿生管之間，並填滿所述收縮套管與所述至少部分所述輸送管之間，且所述填充物延伸至所述收縮套管外部，其中所述填充物的材料包括水膠、膠原蛋白、明膠、透明質酸、幾丁聚醣、幾丁質、褐藻酸、纖維素或其衍生物。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的輸送管路的製造方法，其中所述收縮套管不包覆所述重疊區域外部的所述仿生管。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的輸送管路的製造方法，其中在所述收縮套管為熱縮套管的情況下，使用所述收縮套管包覆所述重疊區域中的所述仿生管的方法包括：將所述收縮套管套設於所述重疊區域中的所述仿生管上；以及對所述收縮套管進行加熱，而使所述收縮套管收縮，以包覆所述重疊區域中的所述仿生管。
  12. 如申請專利範圍第9項所述的輸送管路的製造方法，其中在所述收縮套管為冷縮套管的情況下，使用所述收縮套管包覆所述重疊區域中的所述仿生管的方法包括：撐開所述收縮套管，且將所述收縮套管套設於所述重疊區域中的所述仿生管上；以及使所述收縮套管藉由彈性回縮力進行收縮，以包覆所述重疊區域中的所述仿生管。
  13. 如申請專利範圍第9項所述的輸送管路的製造方法，其中所述填充物包覆所述收縮套管的至少部分外表面。
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