医用镁合金植入器件体外多因素动态降解性能分析装置，该装置包括计算机(1)、电化学工作站(2)、第一储气瓶(3)、第二储气瓶(4)、恒温槽(9)、储液槽(10)、第一储液箱(21)、第二储液箱(22)、第三储液箱(23)、第四储液箱(24)、第五储液箱(25)、流量计(27)、试样槽(30)、潜水泵(31)；储液槽(10)位于恒温槽(9)内，储液槽(10)底部的潜水泵(31)的出水口通过管道(26)连接流量计(27)和试样槽(30)，电化学工作站(2)还通过第三数据线(45)与计算机(1)连接，试样槽(30)上装有pH计(28)和温度计(29)，pH计(28)和温度计(29)的信号输出端分别以第一数据线(36)和第二数据线(37)连接计算机(1)。
In vitro multi factor dynamic degradation performance analysis device of medical magnesium alloy implanted device
【技术实现步骤摘要】
医用镁合金植入器件体外多因素动态降解性能分析装置
本技术涉及模拟人体多影响因素真实环境下的医用器件降解性能分析装置，确切地说是医用镁合金植入器件体外多因素动态降解性能分析装置。
技术介绍
镁元素作为参与人体物质合成与代谢所必须的重要元素，具有良好的生物相容性，并拥有与人体皮质骨接近的密度和力学性能，因而早在20世纪初便引起整形外科与骨科医学工作者的注意。其独特的体内降解特性能有效地避免传统内固定器件带来的二次手术，故被视为最有前途的人工骨科替换材料。然而，临床研究却发现镁及镁合金植入器件过快的体内腐蚀速率使得镁合金植入器件在短时间内会出现力学性能骤降，从而难以维持创伤愈合所必须的生物力学支撑和组织生长所依赖的介质传导，同时皮下会迅速积聚气泡，这些因素一直以来成为限制其作为医用植入器件广泛应用于临床的关键原因。近年来，医用镁合金器件的研究与应用取得了飞速发展，国内外研究者为了更加深入地剖析其腐蚀降解特征及腐蚀降解机理，解决医用镁合金植入器件降解速率过快的缺点而提出了大量的医用镁合金植入器件体外降解性能分析的方法及装置。相较于体内试验及临床研究，体外试验更能快速、直观地得到结论，并且反馈到体内试验及临床研究中，同时体外试验有着低成本、高时效、可控性强及分析手段多样化等诸多优点，还可避免某些伦理道德问题的发生，因此国内外研究人员一般都采用体外试验来对医用镁合金植入器件的腐蚀降解性能进行分析。然而，目前体外试验的研究多聚焦于体外静态浸泡试验，也有部分体外动态试验。体外静态浸泡试验就是简单地将医用镁合金植入器件放在模拟体液中静态浸泡，依此来分析镁合金植入器件的体外降解性能，进一步推测其在人体内部降解性能；这样的体外静态浸泡试验无法完全模拟人体内真实的特殊环境，往往忽略了人体内恒温环境及体液流动对医用镁合金植入器件的腐蚀降解影响，也忽略了人体体液中的其他物质因素对其降解性能的影响，特别是蛋白质、葡萄糖、细菌、酸碱性、氧气及二氧化碳的存在因素对医用镁合金植入器件的降解影响，同时静态浸泡试验无法分析体外腐蚀降解过程中待测器件处模拟体液的温度、pH值及其电化学特性的变化，仅仅通过析氢法或失重法简单地评价其体外静态降解速率；静态浸泡试验耗费大量人力、物力及时间却没有良好的降解分析结果。而已有的部分体外动态试验一般仅仅只是提供了模拟体液的循环流动，并没有完全地模拟人体体液内部的真实环境，忽略了人体体液内蛋白质、葡萄糖、细菌、酸碱性、氧气、二氧化碳及恒温环境对医用镁合金植入器件的动态腐蚀降解影响，也难以分析体外动态腐蚀降解过程中待测器件处模拟体液的温度、pH值及其电化学特性的变化；动态试验具备了流动的实际环境，但还是不能完全模拟人体实际体液环境，片面地分析出了体液流动对医用镁合金降解的影响，忽略了其他物质对其降解性能的影响，具有一定的误差。
技术实现思路
本技术克服现有技术的上述缺点，提供医用镁合金植入器件体外多因素动态降解性能分析装置。本技术的医用镁合金植入器件体外多因素动态降解性能分析装置，其特征在于：地面上设有计算机1、电化学工作站2、第一储气瓶3、第二储气瓶4、恒温槽9、储液槽10、第一储液箱21、第二储液箱22、第三储液箱23、第四储液箱24、第五储液箱25、流量计27、试样槽30、潜水泵31；储液槽10位于恒温槽9内，储液槽10底部的潜水泵31的出水口通过管道26连接流量计27和试样槽30，试样槽30的出水口通过管道连接储液槽10，组成液体循环回路；储液槽10通过第一输气管道7和第二输气管道8分别连接第一储气瓶3和第二储气瓶4，储液槽10通过第一输液管道11、第二输液管道12、第三输液管道13、第四输液管道14和第五输液管道15分别连接第一储液箱21、第二储液箱22、第三储液箱23、第四储液箱24和第五储液箱25；计算机1通过第一控制线34和第二控制线35分别连接第一气阀5和第二气阀6的控制端，对第一储气瓶3和第二储气瓶4中的氧气和二氧化碳的输出及输出量调控；计算机1通过第三控制线38、第四控制线39、第五控制线40、第六控制线41和第七控制线42分别与第五溶液阀20、第四溶液阀19、第三溶液阀18、第二溶液阀17和第一溶液阀16的控制端连接，对各储液箱内部的蛋白质、葡萄糖、细菌、氢氧化钠和柠檬酸溶液的输出及输出量调控；电化学工作站2通过测试线44与试样槽30内部的电极33和待测器件32连接，电化学工作站2还通过第三数据线45与计算机1连接；潜水泵31的控制端通过第八控制线43连接计算机1，计算机1调控管道26中液体的流速；试样槽30上装有pH计28和温度计29，pH计28和温度计29的信号输出端分别以第一数据线36和第二数据线37连接计算机1。进一步的优选技术方案如下：所述的计算机是普通的PC机或者笔记本电脑，可外接控制线和数据线，且存在降解性能分析及速率处理软件或程序。所述的电化学工作站是一种可在线监测的三电极电化学工作站，可连接计算机。所述的储气瓶均为普通圆柱状储气瓶，内部分别存放氧气和二氧化碳气体，上部开口可外接电动气阀。所述的气阀均为调节型电动气阀，具有良好的密闭性，可与储气瓶连通，外可接计算机。所述的输气管道均为圆环状的硬质塑料管道，可连接气阀，可伸入储液槽内部。所述的恒温槽是一种普通的恒温水浴槽，内部可放置储液槽，存在便于管道连接的通孔。所述的储液槽一种传热性能较好的矩形封闭槽，具有较好的力学性能及保温性能，内部存储模拟体液，可放置潜水泵及多个管道，存在便于管道连接的通孔。所述的输液管道均为圆环状的硬质塑料管道，具有较好的耐腐蚀性能，可连接溶液阀，可伸入储液槽及储液箱内部。所述的溶液阀均为调节型的电动液体阀，具有良好的密封性能及较好的耐腐蚀性能，可与储液箱连通，外可接计算机所述的储液箱是一种密封的矩形箱，具有较好的耐腐蚀性能，内部分别存放蛋白质、葡萄糖、细菌、氢氧化钠和柠檬酸溶液，上部可固定溶液阀。所述的管道是一种保温性能极好的硅胶软管，其内部是圆环状的孔。所述的流量计一种数字显示型流量计。所述的pH计是一种接触式pH计，固定放置在试样槽上，可与计算机连接。所述的温度计是一种接触式温度计，固定放置在试样槽上，可与计算机连接。所述的试样槽是一种具有保温性能的密封矩形槽，其上部可放置pH计及温度计，左右两边存在便于管道连接的通孔，内部可存放待测器件及电极。所述的潜水泵是一种小型可调速潜水泵，可连接计算机；可放进液体中，具有较好的耐腐蚀性能及密封性能。所述的待测器件是一种待测试的医用镁合金植入器件。所述的电极是一种电化学工作站专用的测试电极，可放置在试样槽上。所述的控制线是一种可执行调控操作的网线，可用于连接计算机。所述的测试线是一种电化学工作站专用的测试线，可用于连接电极和待测器件。所述的数据线是一种数据传输的网线，可用于连接计算机。本技术通过潜水泵、流量计、试样槽、恒温槽、储液槽、管道本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.医用镁合金植入器件体外多因素动态降解性能分析装置，其特征在于：包括计算机(1)、电化学工作站(2)、第一储气瓶(3)、第二储气瓶(4)、恒温槽(9)、储液槽(10)、第一储液箱(21)、第二储液箱(22)、第三储液箱(23)、第四储液箱(24)、第五储液箱(25)、流量计(27)、试样槽(30)、潜水泵(31)；储液槽(10)位于恒温槽(9)内，储液槽(10)底部的潜水泵(31)的出水口通过管道(26)连接流量计(27)和试样槽(30)，试样槽(30)的出水口通过管道连接储液槽(10)，组成液体循环回路；储液槽(10)通过第一输气管道(7)和第二输气管道(8)分别连接第一储气瓶(3)和第二储气瓶(4)，储液槽(10)通过第一输液管道(11)、第二输液管道(12)、第三输液管道(13)、第四输液管道(14)和第五输液管道(15)分别连接第一储液箱(21)、第二储液箱(22)、第三储液箱(23)、第四储液箱(24)和第五储液箱(25)；计算机(1)通过第一控制线(34)和第二控制线(35)分别连接第一气阀(5)和第二气阀(6)的控制端，对第一储气瓶(3)和第二储气瓶(4)中的氧气和二氧化碳的输出及输出量调控；计算机(1)通过第三控制线(38)、第四控制线(39)、第五控制线(40)、第六控制线(41)和第七控制线(42)分别与第五溶液阀(20)、第四溶液阀(19)、第三溶液阀(18)、第二溶液阀(17)和第一溶液阀(16)的控制端连接，对各储液箱内部的蛋白质、葡萄糖、细菌、氢氧化钠和柠檬酸溶液的输出及输出量调控；/n电化学工作站(2)通过测试线(44)与试样槽(30)内部的电极(33)和待测器件(32)连接，电化学工作站(2)还通过第三数据线(45)与计算机(1)连接；/n潜水泵(31)的控制端通过第八控制线(43)连接计算机(1)，计算机(1)调控管道(26)中液体的流速；/n试样槽(30)上装有pH计(28)和温度计(29)，pH计(28)和温度计(29)的信号输出端分别以第一数据线(36)和第二数据线(37)连接计算机(1)。/n...
【技术特征摘要】
1.医用镁合金植入器件体外多因素动态降解性能分析装置，其特征在于：包括计算机(1)、电化学工作站(2)、第一储气瓶(3)、第二储气瓶(4)、恒温槽(9)、储液槽(10)、第一储液箱(21)、第二储液箱(22)、第三储液箱(23)、第四储液箱(24)、第五储液箱(25)、流量计(27)、试样槽(30)、潜水泵(31)；储液槽(10)位于恒温槽(9)内，储液槽(10)底部的潜水泵(31)的出水口通过管道(26)连接流量计(27)和试样槽(30)，试样槽(30)的出水口通过管道连接储液槽(10)，组成液体循环回路；储液槽(10)通过第一输气管道(7)和第二输气管道(8)分别连接第一储气瓶(3)和第二储气瓶(4)，储液槽(10)通过第一输液管道(11)、第二输液管道(12)、第三输液管道(13)、第四输液管道(14)和第五输液管道(15)分别连接第一储液箱(21)、第二储液箱(22)、第三储液箱(23)、第四储液箱(24)和第五储液箱(25)；计算机(1)通过第一控制线(34)和第...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊缨，朱涛，何留永，龚兴华，杨增远，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：新型
国别省市：浙江;33
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