基于聚氨酯基底的多参量仿生模体及气-液双循环装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于聚氨酯基底的多参量仿生模体及气

【技术实现步骤摘要】
基于聚氨酯基底的多参量仿生模体及气
‑
液双循环装置


[0001]本专利技术涉及生物工程领域，尤其涉及基于聚氨酯基底的多参量仿生模体及气
‑
液双循环装置
。

技术介绍

[0002]癌症的发生机制是致癌基因激活及肿瘤抑制因子缺失共同作用的结果
。
肿瘤的成功发长和最终转移不仅取决于肿瘤细胞的基因改变，还取决于这种突变在特定环境中所带来的适应性优势，而致癌基因是通过代谢的改变使其在独特的微环境中生存并增值
。
扩张早期，生长速度会超过局部血供，导致缺氧，所以会减少对有氧呼吸的依赖，并刺激新血管的形成
。
但血管生长过快导致生成血管畸形，畸形血管效能太低无法有效满足肿瘤需求，导致肿瘤微环境出现改变（低氧
、
低
pH、
高压），肿瘤微环境的改变又促进肿瘤生长，形成恶性循环
。
血管生成是实体瘤生长及其转移能力所必需的，所以对肿瘤中的血流
、
血氧
、PH
及血糖等代谢参数的监测对评估肿瘤的生物学行为
、
治疗反应和患者的结局密切相关
。
[0003]脂滴（也称为脂质体）是富含脂质的细胞质细胞器，在细胞信号传导
、
脂质代谢
、
膜运输和炎症介质的产生中发挥重要作用
。
近年来，一些研究已经描述了不同肿瘤过程中细胞内脂质积聚的增加，脂滴积聚是否直接参与了这些不同类型恶性肿瘤的形成也是目前医学光学成像技术热点研究的趋势之一
。
[0004]此外，用于手术导航的近红外荧光内窥镜
、
显微内窥镜等一批新型内窥镜设备应运而生，提高了术中对关键人体解剖学结构定位准确度，增强了对组织病理学信息的获取，对常规内窥镜形成了很好的补充，更好地保证了手术的质量和效果
。
相关的设备也开始被临床广泛接受和采用
。
[0005]因此，针对不同医学光学成像技术及设备亟需建立相应的标准与设备性能测试规范
。
而如何实现可用于不同成像方法或成像系统，且性质稳定
、
质量可靠
、
易量产
、
相关光学属性与人体组织真实环境高度一致的仿生模体，对此类设备进行规范地标准地评价与测试，是这类设备标准化过程中的难点
。
为此，我们提出了一种基于聚氨酯基底的通用型多参量仿生模体制备方法，这种新型仿体改善了以往方法的几个普遍局限性：（1）大多数固体仿体使用
PDMS
材料作为基底材料，但
PDMS
硬度不足，放置过久容易污染或变质，性能不够稳定，不利于进行长期的对照分析和验证实验；（2）以往大多数对脂质成像的研究属于回顾性研究，近几年开展的前瞻性研究多基于临床数据，缺乏基于脂质仿体的研究模型；（3）大多数仿体只关注吸收和散射这两个光学参数，对血氧
、
血糖
、PH
等生化参数没有涉及，或只提供血氧调控，但缺乏空间分布特性；等等
。
这里提出了一种低成本的基于聚氨酯基底的通用型多参量仿生模体制备方法
。
不仅可以定制空间血管纹理分布的结构参数，控制各层结构的厚度，还可以调控血流动力学参数及血氧
、
血糖
、PH、
荧光等生化参数，根据观测需要调整组织特性对应的参数，为系统设计
、
算法优化等技术方法对性能影响提供测试平台，验证关键见解，可作为未来标准化多参量监测设备性能测试方法的基础，具有广泛的应用前景
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种基于聚氨酯基底的多参量仿生模体及气
‑
液双循环装置
。
[0007]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：第一方面，本专利技术提供了一种基于聚氨酯基底的多参量仿生模体，所述基于聚氨酯基底的多参量仿生模体通过以下步骤制备得到：
S1
：真空烘箱设置
95℃
，抽真空，将
WC
‑
783A
液和
WC
‑
783B
液分别烘干
8h
；随后将散射剂与
WC
‑
783A
液混合并充分搅拌，所述散射剂与
WC
‑
783A
液的质量比为
1: 200~1000
，得到
WC
‑
783A
混合液；用超干二甲基亚砜溶液溶解
IR
‑
125
粉末，得到混合液，所述超干二甲基亚砜溶液与
IR
‑
125
粉末的质量比为
1~20
：1；并将混合液与
WC
‑
783B
液按质量比
1: 200~1000
混合，得到
WC
‑
783B
混合液；按质量比
1~2
：1将
WC
‑
783A
混合液与
WC
‑
783B
混合液充分搅拌均匀后抽真空并干燥处理
3~5min
，得到混合材料；最后通过控制匀胶机将混合材料制成
100~500
μ
m
的薄膜，干燥环境中在室温下固化成散射层，所述散射层为基于聚氨酯基底的多参量仿生模体的第二层；
S2
：
3D
打印机定制纹理，动物油脂融化后浇筑到打印好的模型，冷却凝固脱模后形成不规则分布的脂肪图案，模拟粘膜表面的脂质层，所述脂质层为基于聚氨酯基底的多参量仿生模体的第一层；
S3
：基于聚氨酯基底的多参量仿生模体的第三层采用亚克力材料微通道模型模拟血管
。
[0008]进一步地，所述散射剂为二氧化钛粉末或三氧化二铝粉末
。
[0009]进一步地，所述匀胶机的转速为
300~1300r/min。
[0010]第二方面，本专利技术提供了一种气
‑
液双循环装置，包括气体调控装置
、
液体循环装置以及参数检测仪，所述的气体调控装置包括氧气罐
、
氮气罐和三通控制器，所述氧气罐
、
氮气罐分别连接三通控制器的两个接口，所述液体循环装置包括通过管路依次连接形成闭合回路的洗气瓶
、
蠕动泵
、
所述的基于聚氨酯基底的多参量仿生模体以及
T
型连接器；所述洗气瓶底部设有磁力搅拌器；所述参数检测仪连接
T
型连接器；所述洗气瓶设有进气管和出气管，所述的进气管连接三通控制器的另一个接口
。
[0011]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于聚氨酯基底的多参量仿生模体，其特征在于，所述基于聚氨酯基底的多参量仿生模体通过以下步骤制备得到：
S1
：真空烘箱设置
95℃
，抽真空，将
WC
‑
783A
液和
WC
‑
783B
液分别烘干
8h
；随后将散射剂与
WC
‑
783A
液混合并充分搅拌，所述散射剂与
WC
‑
783A
液的质量比为
1: 200~1000
，得到
WC
‑
783A
混合液；用超干二甲基亚砜溶液溶解
IR
‑
125
粉末，得到混合液，所述超干二甲基亚砜溶液与
IR
‑
125
粉末的质量比为
1~20
：1；并将混合液与
WC
‑
783B
液按质量比
1: 200~1000
混合，得到
WC
‑
783B
混合液；按质量比
1~2
：1将
WC
‑
783A
混合液与
WC
‑
783B
混合液充分搅拌均匀后抽真空并干燥处理
3~5min
，得到混合材料；最后通过控制匀胶机将混合材料制成
100~500
μ
m
的薄膜，干燥环境中在室温下固化成散射层，所述散射层为基于聚氨酯基底的多参量仿生模体的第二层；
S2
：
3D
打印机定制纹理，动物油脂融化后浇筑到打印好的模型，冷却凝固脱模...

【专利技术属性】
技术研发人员：高兴俊，杨青，祁绩，王立强，李凌，陈晓鹏，
申请(专利权)人：之江实验室，
类型：发明
国别省市：