一種超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置的製作方法

2023-04-25 23:20:36

專利名稱：一種超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種實驗裝置，尤其涉及一種超聲微泡幹預細菌生物被膜的實驗
>J-U ρ α裝直。
背景技術：
細菌生物被膜(Biofilm，BF)是細菌在生長過程中為適應生存環境而形成的一種與浮遊細菌相對應的生長方式，由細菌和自身分泌的胞外基質組成，具有三維立體結構。BF被認為是人體內置醫療設備如血管內置導管、人工關節等相關感染的重要原因。大量研究發現，細菌以BF形式存在可有效逃避人體免疫系統和抗生素的清除，增加細菌群體的耐藥性，其耐藥性可達浮遊細菌的1000倍。這使得臨床感染呈現慢性、持續性和反覆性的特點。超聲微泡是內含氣體的微小球體，微泡在超聲波作用下可發生振蕩或破裂，由此產生的「聲孔效應」及「機械效應」被廣泛用於溶栓、腫瘤等領域的研究。超聲微泡技術在醫學技術中的安全性及有效性已得到了大量研究的支持。採用超聲微泡技術抑制微生物感染屬全新的研究領域，目前相關報導很少。如果超聲微泡技術對細菌BF的作用在體外實驗中被充分證實，將會為抑制細菌BF感染提供新的途徑。研究者通常先在組織培養板或細胞培養池底部建立細菌BF體外模型。細菌BF體外模型建立完成後，加入微泡混懸液，將超聲探頭放置於培養板底部或浸入培養池中的液體內使超聲波作用於微泡，通過微泡振蕩或破裂進而對BF產生影響。但超聲波在穿過厚約l-2mm的培養板底部時會產生明顯的衰減；且微泡由於內含氣體，會始終漂浮於液體之上，無論超聲波以何種方式作用於微泡，微泡都與液體下方的BF存在一定距離。因此，如何使超聲能量能夠有效地傳遞給微泡且使微泡儘可能接近BF是目前亟待解決的技術問題。此外，目前用於建立細菌BF體外模型的裝置有許多不同類型。而Opticell裝置為賽默飛世爾科技(thermofisher)公司生產的細胞培養裝置，其容積為10ml，頂部和底部各有一張面積為50cm2的聚苯乙烯薄膜。Opticell為新型的全封閉式細胞培養裝置，用於細胞培養。

實用新型內容針對現有技術存在的上述缺陷，本實用新型旨在提供一種對細菌生物被膜幹預效率高的超聲微泡幹預細菌生物被膜的實驗裝置。為了實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案一種超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置，所述實驗裝置包括容器、含微泡層和細菌生物被膜層的細菌生物被膜培養裝置、支架I、支架II以及超聲治療頭；所述容器內部具有脫氣水；所述細菌生物被膜培養裝置為倒置，由所述支架I和支架II支持固定，細菌生物被膜培養裝置、支架I、支架II均浸在脫氣水內；所述容器內設置有所述超聲治療頭。為了避免細菌生物被膜受到汙染，細菌生物被膜培養裝置優選採用Opticell裝置。[0009]為了簡化製造，所述容器可設計為立方體狀。為了達到更好的超聲傳遞效果，所述超聲治療頭設置在容器底部對應細菌生物被膜培養裝置中心的位置。與現有技術比較，本實用新型由於採用了上述技術方案，避免了操作過程中對細菌生物被膜產生汙染，大大減小了超聲波的衰減，使超聲能量有效地傳遞給了微泡，滿足了使微泡與細菌生物被膜充分接觸的要求，提高了實驗的有效性。

圖I為本實用新型實施例的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本實用新型進行具體的描述，有必要在此指出的是以下實施例只用於對本實用新型進行進一步的說明，不能理解為對本實用新型保護範圍的限制，本領域的技術人員可以根據上述內容對本實用新型作出一些非本質的改進和調整。實施例一種超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置，如圖I所示，所述實驗裝置包括容器I、細菌生物被膜培養裝置、支架I 5、支架II 6以及超聲治療頭7 ;所述容器I內部具有脫氣水；所述細菌生物被膜培養裝置為倒置，由所述支架I 5和支架II 6支持固定，細菌生物被膜培養裝置、支架I 5、支架II 6均浸在脫氣水內；所述容器I內設置有所述超聲治療頭7。在本實施例中，為了避免細菌生物被膜受到汙染，細菌生物被膜培養裝置採用Opticell裝置2。Opticell裝置2為全封閉式，由裝載於塑料框架上的兩張聚苯乙烯膜組成。Opticell裝置2呈長方體狀，每張聚苯乙烯膜的面積為50cm2。聚苯乙烯膜的厚度為2 μ m,擁有很強的超聲透過性。Opticell裝置2總容積為10ml。全封閉式的Opticell裝置2可避免操作過程中對細菌生物被膜產生汙染。為了簡化製造，本實施例中的容器I為立方體狀。為了達到更好的超聲傳遞效果，本實施例中超聲治療頭7設置在容器I底部對應細菌生物被膜培養裝置中心的位置。實驗開始時，首先用Opticell裝置2建立細菌BF體外模型。將IOml接種菌液從Opticell裝置2側孔注入腔室，將Opticell裝置2靜置於37°C孵箱，培養適當時間後即可得到細菌BF。若用剪刀切割下Opticell裝置2下方的聚苯乙烯膜，即可用掃描電鏡鑑定細菌生物被膜的形成。細菌BF體外模型建立完成後，將微泡混懸液經Opticell裝置2側孔注入內腔，倒置Opticell裝置2使微泡層4上浮與細菌生物被膜層3充分接觸。將倒置的Opticell裝置2放置入內部具有脫氣水的容器1，用支架I 5和支架II 6支持固定，浸入在脫氣水內。容器I底部對應Opticell裝置2中心的位置設置有超聲治療頭7。這樣細菌生物被膜3被支架I 5和支架II 6固定在超聲波的區域內，以利於實驗的實施。聚苯乙烯膜幾乎可以完全透過超聲波，大大減小了超聲波的衰減。
權利要求1.一種超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置，其特徵在於所述實驗裝置包括容器(I)、含微泡層(4)和細菌生物被膜層(3)的細菌生物被膜培養裝置、支架I (5)、支架II (6)以及超聲治療頭(7);所述容器(I)內部具有脫氣水；所述細菌生物被膜培養裝置為倒置，由所述支架I (5)和支架II (6)支持固定，細菌生物被膜培養裝置、支架I (5)和支架II (6)均浸在脫氣水內；所述容器(I)內設置有所述超聲治療頭(7)。
2.如權利要求I所述的超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置，其特徵在於所述細菌生物被膜培養裝置為Opticell裝置(2)。
3.如權利要求I或2所述的超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置，其特徵在於所述容器(I)為立方體狀。
4.如權利要求I或2所述的超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置，其特徵在於所述超聲治療頭(7)設置在容器(I)底部對應細菌生物被膜培養裝置中心的位置。
5.如權利要求3所述的超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置，其特徵在於所述超聲治療頭(7)設置在容器(I)底部對應細菌生物被膜培養裝置中心的位置。
專利摘要本實用新型公開了一種超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置。它包括容器1、細菌生物被膜培養裝置、支架Ⅰ5、支架Ⅱ6以及超聲治療頭7；所述容器1內部具有脫氣水；所述細菌生物被膜培養裝置為倒置，由所述支架Ⅰ5和支架Ⅱ6支持固定，細菌生物被膜培養裝置、支架Ⅰ5、支架Ⅱ6均浸在脫氣水內；所述容器1內設置有所述超聲治療頭7。這種結構的超聲微泡幹預細菌生物被膜實驗裝置大大減小了超聲波的衰減，使超聲能量有效地傳遞給了微泡，滿足了使微泡與細菌生物被膜充分接觸的要求，提高了實驗的有效性。
文檔編號C12M1/42GK202808772SQ20122033779
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月12日 優先權日2012年7月12日
發明者餘加林, 董瑩, 陳少傑 申請人:重慶醫科大學附屬兒童醫院