專利名稱：恒壓輸液裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種輸液裝置，尤其是一種制作均勻生物微膠囊 的恒壓輸液裝置。
背景技術(shù)：
微膠囊技術(shù)是把分散的固體物質(zhì)顆粒、液滴或氣體完全包封在一 層膜中形成微小粒子的技術(shù)，其得到的微小粒子叫做微膠囊。微膠囊 能夠儲(chǔ)存微細(xì)狀態(tài)的物質(zhì)，并在需要時(shí)釋放該物質(zhì)，它亦可轉(zhuǎn)變物質(zhì) 的顏色、形狀、重量、體積、溶解性、反應(yīng)性、耐久性、壓敏性、光 敏性等特點(diǎn)，已被廣泛地用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、生物固定化技術(shù)等
行業(yè)。近年來(lái)有關(guān)細(xì)胞移植的研究取得了巨大進(jìn)展，但是移植過(guò)程中 所產(chǎn)生的免疫排斥反應(yīng)己成為細(xì)胞移植在臨床治療中的"瓶頸"問(wèn)題， 細(xì)胞微囊化的出現(xiàn)為解決上述問(wèn)題提供了可能性。微膠囊作為細(xì)胞移 植的有效免疫隔離工具，它的主要優(yōu)點(diǎn)是(l)具有免疫隔離作用；
(2)死腔體積小利于營(yíng)養(yǎng)物和代謝物的傳質(zhì)利于囊內(nèi)細(xì)胞對(duì)宿主體內(nèi) 生理信號(hào)的快速應(yīng)答；(3)可減小移植物體積；(4)雖然微囊膜很薄但 其機(jī)械強(qiáng)度很高，可承受36N的正面壓力不易造成移植物泄漏。80 年代初F. Lim和A. M. Sun等人將微囊化技術(shù)與組織細(xì)胞移植相結(jié)合， 制備了具有良好生物相容性的海藻酸鈉-聚賴氨酸-海藻酸鈉(APA) 微膠囊作為免疫隔離工具，包埋豬胰島細(xì)胞形成"人工細(xì)胞"，獲得
了巨大的成功?？上У氖?，此項(xiàng)技術(shù)離臨床應(yīng)用還有相當(dāng)?shù)木嚯x，其 最大的難點(diǎn)之一是，目前還沒(méi)有一種有效的方法制作出光滑圓潤(rùn)、體 積均勻的微膠囊。
目前，比較先進(jìn)的生物微膠囊制備方法主要有高壓靜電法與高壓 脈沖制備法。這兩種方法有一個(gè)共同的特點(diǎn)就是要將含有生物材料的 溶液放入針筒等容器內(nèi)， 一般通過(guò)推進(jìn)器將液體擠壓流出針頭。但是 制作生物微膠囊的壁材，特別是用于組織細(xì)胞移植的醫(yī)用高分子材 料， 一般都粘度較大，普通的推進(jìn)器在推動(dòng)壁材溶液時(shí)，很難保證容 器內(nèi)壓力的恒定，從而使得流出針頭的液體流速不均勻。這樣就很難 保證微囊的光滑圓潤(rùn)、體積均勻，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使微囊形成"囊尾"， 這些原因都限制了微膠囊在生物醫(yī)藥等領(lǐng)域的應(yīng)用。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有的輸液裝置不能保證容器內(nèi)壓力恒定的 技術(shù)問(wèn)題，而提供一種恒壓輸液裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種恒壓輸液裝置， 包括架子，儲(chǔ)液器，推進(jìn)器，控制電路，其特點(diǎn)是架子一側(cè)上端用 固定夾子固定儲(chǔ)液器，另一側(cè)上端安裝推進(jìn)器，儲(chǔ)液器下端設(shè)有陣列 式噴頭，并與儲(chǔ)液器相連通，儲(chǔ)液器上部?jī)?nèi)具有一活塞，活塞底部?jī)?nèi) 設(shè)有微型傳感器；推進(jìn)器由絲桿、推動(dòng)片、液位限定片、步進(jìn)電機(jī)組 成，其中，步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接絲桿，絲桿上旋合推動(dòng)片，推動(dòng)片與 活塞固定連接；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸入端接控制電路輸出端，微型傳感器
的信號(hào)輸出端接控制電路信號(hào)輸入端。
陣列式噴頭的每一個(gè)噴嘴根部設(shè)有螺紋，螺紋上連接有可以獨(dú)立
關(guān)閉的悶帽或各種內(nèi)徑不同的針頭；
儲(chǔ)液器為一帶刻度的壓力容器，由玻璃或其它透明、無(wú)毒、耐壓 的材料制成；
控制電路由放大器、A/D轉(zhuǎn)換器、微機(jī)、驅(qū)動(dòng)電路、電流傳感器 組成，其中微型傳感器傳出的信號(hào)經(jīng)放大器、A/D轉(zhuǎn)換器輸入微機(jī)與 設(shè)定的壓力比較后，輸出控制信號(hào)，由驅(qū)動(dòng)電路控制步進(jìn)電機(jī)動(dòng)作， 當(dāng)液體堵塞噴嘴或流出液體的量達(dá)到設(shè)定值時(shí)亦由驅(qū)動(dòng)電路控制步 進(jìn)電機(jī)停止動(dòng)作。
本實(shí)用新型的有益效果是-
1. 通過(guò)恒定儲(chǔ)液器內(nèi)的壓力來(lái)保持噴嘴噴出液體的流速均勻，避免 了儲(chǔ)液器內(nèi)因壓力波動(dòng)而導(dǎo)致噴出液體流速的不均勻，影響微膠囊成 型效果；
2. 微型壓力傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)控儲(chǔ)液器內(nèi)的壓力變化情況，實(shí)時(shí)控 制，保持容器內(nèi)壓力的恒定；
3. 操作方便，所需恒定的壓力可通過(guò)微機(jī)調(diào)節(jié)，且全程由微機(jī)自動(dòng) 控制；
4. 液位限定片可控制每次操作所需液體量的多少；
5. 陣列式噴頭的每一個(gè)噴嘴均可以獨(dú)立的打開(kāi)關(guān)閉，從而控制了噴 出液體流量的大??；
6. 可控壓力范圍寬，響應(yīng)速度快。

圖1是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖2是高壓脈沖法制備生物微膠囊的示意圖3是陣列式噴頭的局部放大示意具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)說(shuō)明。
制備生物微膠囊有多種方法，微囊成型所選用的材料也不盡相 同，本實(shí)施例主要以高壓脈沖法制備海藻酸鈣凝膠微球?yàn)槔?br> 如圖1至圖3所示，本實(shí)用新型的恒壓輸液裝置，包括架子1， 陣列式噴頭2，悶帽22，微型壓力傳感器3，儲(chǔ)液器4，活塞5，固 定夾子6，絲桿7，液位限定片8，推動(dòng)片9,步進(jìn)電機(jī)10，放大器 11， A/D轉(zhuǎn)換器12，微機(jī)13，驅(qū)動(dòng)電路14，電流傳感器15。
架子一側(cè)上端用固定夾子6固定儲(chǔ)液器4，另一側(cè)上端安裝推進(jìn) 器20，儲(chǔ)液器4下端設(shè)有陣列式噴頭2，并與儲(chǔ)液器4相連通，儲(chǔ)液 器4上部?jī)?nèi)具有一活塞5，活塞5底部?jī)?nèi)設(shè)有微型傳感器3;推進(jìn)器 20由絲桿7、推動(dòng)片9、液位限定片8、步進(jìn)電機(jī)10組成，其中，步 進(jìn)電機(jī)10輸出軸連接絲桿7，絲桿7上旋合推動(dòng)片9,推動(dòng)片9與活 塞5固定連接；步進(jìn)電機(jī)IO驅(qū)動(dòng)輸入端接控制電路輸出端，微型傳 感器3的信號(hào)輸出端接控制電路信號(hào)輸入端。
陣列式噴頭2的每一個(gè)噴嘴根部設(shè)有螺紋23，螺紋23上連接有 可以獨(dú)立關(guān)閉的悶帽22或各種內(nèi)徑不同的針頭。
儲(chǔ)液器4為一帶刻度的壓力容器，由玻璃或其它透明、無(wú)毒、耐 壓的材料制成。
控制電路由放大器ll、 A/D轉(zhuǎn)換器12、微機(jī)13、驅(qū)動(dòng)電路14、 電流傳感器15組成，其中微型傳感器3傳出的信號(hào)經(jīng)放大器11、 A/D 轉(zhuǎn)換器12輸入微機(jī)13與設(shè)定的壓力比較后，輸出控制信號(hào)，由驅(qū)動(dòng) 電路14控制步進(jìn)電機(jī)10動(dòng)作，當(dāng)液體堵塞噴嘴或流出液體的量達(dá)到 設(shè)定值時(shí)亦由驅(qū)動(dòng)電路14控制步進(jìn)電機(jī)10停止動(dòng)作。
將1. 5%海藻酸鈉溶液16置于儲(chǔ)液器4內(nèi)，然后將陣列式噴頭2 的各個(gè)噴嘴套上5#針頭同時(shí)用悶帽22關(guān)閉其它不用的噴嘴，用固定 夾子6固定儲(chǔ)液器4;上下調(diào)節(jié)絲桿7上的推動(dòng)片9以卡牢活塞5為 宜；將液位限定片8調(diào)節(jié)到合適的位置以限定流出最多液體的體積； 在燒杯內(nèi)加入濃度為lOOmM的氯化鈣溶液18，高壓脈沖發(fā)生儀17的 正負(fù)兩極分別接在陣列式噴頭2上與氯化鈣溶液17內(nèi)，打開(kāi)高壓脈 沖發(fā)生儀17;最后通過(guò)微機(jī)13設(shè)定恒壓值，恒壓輸液裝置開(kāi)始工作。 通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，即可摸索出不同情況下所需的恒壓值，制備出光滑圓 潤(rùn)、體積均勻的微球。
本實(shí)用新型具有輸出液體流速均勻，儲(chǔ)液器內(nèi)壓力波動(dòng)小，輸 出流量及最大液體體積可控，可控壓力范圍寬，響應(yīng)速度快等特點(diǎn)。 可用于制備生物微膠囊及其它需要提供勻速流體的各個(gè)不同領(lǐng)域。
權(quán)利要求1. 一種恒壓輸液裝置，包括架子(1)，儲(chǔ)液器(4)，推進(jìn)器，控制電路，其特征在于，所述架子一側(cè)上端用固定夾子(6)固定儲(chǔ)液器(4)，另一側(cè)上端安裝推進(jìn)器，儲(chǔ)液器(4)下端設(shè)有陣列式噴頭(2)，并與儲(chǔ)液器(4)相連通，儲(chǔ)液器(4)上部?jī)?nèi)具有一活塞(5)，活塞(5)底部?jī)?nèi)設(shè)有微型傳感器(3)；所述推進(jìn)器由絲桿(7)、推動(dòng)片(9)、液位限定片(8)、步進(jìn)電機(jī)(10)組成，其中，步進(jìn)電機(jī)(10)輸出軸連接絲桿(7)，絲桿(7)上旋合推動(dòng)片(9)，推動(dòng)片(9)與活塞(5)固定連接，步進(jìn)電機(jī)(10)驅(qū)動(dòng)輸入端接控制電路輸出端，微型傳感器(3)的信號(hào)輸出端接控制電路信號(hào)輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓輸液裝置，其特征在于，所述陣列式噴 頭(2)的每一個(gè)噴嘴根部設(shè)有螺紋(23)，螺紋(23)上連接有可以 獨(dú)立關(guān)閉的悶帽(22)或各種內(nèi)徑不同的針頭。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓輸液裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)液器 (4)為一帶刻度的壓力容器，并由玻璃或透明、無(wú)毒、耐壓的材料制成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒壓輸液裝置，其特征在于，所述控制電路 由放大器(11)、 A/D轉(zhuǎn)換器(12)、微機(jī)(13)、驅(qū)動(dòng)電路(14)、電 流傳感器(15)組成，其中微型傳感器(3)傳出的信號(hào)經(jīng)放大器(11)、 A/D轉(zhuǎn)換器(12)輸入微機(jī)(13)與設(shè)定的壓力比較后，輸出控制信 號(hào)，由驅(qū)動(dòng)電路(14)控制步進(jìn)電機(jī)(10)動(dòng)作，當(dāng)液體堵塞噴嘴或 流出液體的量達(dá)到設(shè)定值時(shí)亦由驅(qū)動(dòng)電路(14)控制步進(jìn)電機(jī)(10) 停止動(dòng)作。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種恒壓輸液裝置，包括架子，儲(chǔ)液器，推進(jìn)器，控制電路，其特點(diǎn)是架子一側(cè)上端用固定夾子固定儲(chǔ)液器，另一側(cè)上端安裝推進(jìn)器，儲(chǔ)液器下端設(shè)有陣列式噴頭，并與儲(chǔ)液器相連通，儲(chǔ)液器上部?jī)?nèi)具有一活塞，活塞底部?jī)?nèi)設(shè)有微型傳感器；推進(jìn)器由絲桿、推動(dòng)片、液位限定片、步進(jìn)電機(jī)組成，其中，步進(jìn)電機(jī)輸出軸連接絲桿，絲桿上旋合推動(dòng)片，推動(dòng)片與活塞固定連接；步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輸入端接控制電路輸出端，微型傳感器的信號(hào)輸出端接控制電路信號(hào)輸入端。本裝置可以保持儲(chǔ)液器內(nèi)的壓力恒定，便于各個(gè)噴嘴可以噴射出流速均勻的液體，為制作光滑圓潤(rùn)、體積均勻的微膠囊提供了有利條件，同時(shí)該裝置也可用于需要提供勻速流體的各個(gè)不同領(lǐng)域。
文檔編號(hào)A61J3/07GK201200887SQ200720199209
公開(kāi)日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2007年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月13日
發(fā)明者萍 葉, 薇 吳, 瑞 張, 婷 王, 陳兒同, 韓寶三 申請(qǐng)人:上海理工大學(xué)