口腔生物膜模型裝置的製作方法

2023-05-14 08:49:21 3

專利名稱：口腔生物膜模型裝置的製作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型涉及一種口腔生物膜模型裝置及其口腔生物膜形成方法，屬於生物膜口腔醫療模型器械或者口腔醫學研究領域。
二背景技術：
作為單細胞的生命形式，細菌在長期以來的研究中始終以游離於液體培養基中的單細胞狀態作為研究對象，這樣做在最大程度上簡化了外界環境的影響，也獲得了大量的研究成果，為現代微生物學奠定了基礎。然而在自然狀態下，細菌很少以這種游離於純培養中的形式而存在。生物膜是細菌最常見的生存形式，是指在固態的有機或無機介質表面，大量微生物集聚於胞外多糖構成的基質內並互相交聯而形成的微生物生態環境。
在醫學領域中，生物膜病佔據了80％以上的微生物感染性疾病。生物膜通過其理化屏障的作用，給致病菌提供了抵禦外部刺激的優良生態環境，而在其中發展的基因傳導與接合。也有利於不同微生物間對耐藥基因的水平傳遞從而對傳統的抗生素療法造成很大的困難。危害人類口腔健康的主要疾病齲病，其主要致病因素也是以變形鏈球菌為主構成的致齲性生物膜(牙菌斑)。
建立起模擬口內環境的口腔生物膜模型，有利於在體外進行高可信度的口腔微生物學研究。將能獲得比體外實驗更加準確和全面的結果。生物膜模型能在體外創造一種與體內近似的生態環境，調控細菌的生長代謝條件，使之既具有與天然環境的一致性，又具有標準化和可調控性的顯著優點，用生物膜模型來進行口腔生物學實驗與簡單的體外實驗相比，可信度更高，可重複性更好，是一種很有潛力的實驗手段。
生物膜模型系統主要目的在於儘可能地模擬出口腔內生態環境，以及將此一人工環境維持於穩定的狀態。目前國內劉正等報導的相關的生物膜模型(中華口腔醫學雜誌.1996；31(2)110-112.)僅為簡易的恆化器細菌培養系統，雖能滿足基本的微生物連續培養要求，但其結構龐雜，核心部件為發酵罐連續靜態培養，仍不能有效模擬出口腔內部唾液等營養液持續不斷的流動環境，且對於汙染的控制欠佳；而國外的同類產品，如Sissons等於Journal ofDental Research，1991，70(11)1409-16報導多工作站人工口腔系統(MAM)與Kinniment等建立的恆厚生物膜模型(Microbiology，1996，142，631-638)，儘管對環境條件的控制精度高，但其結構複雜，對外圍設備的精度要求相應也高，故其價格昂貴，應用成本居高不下，儘管對口腔環境模擬良好但仍無法獲得推廣應用。
三
發明內容
本實用新型的目的是針對現有技術的不足而提供一種口腔生物膜模型裝置及其口腔生物膜形成方法，其特點是採用羥磷灰石片置於含有定量實驗菌株的連續培養系統中，通過定時給以蔗糖溶液以補充各菌無氧酵解所需的底物。
本實用新型的目的由以下技術措施實現口腔生物膜模型裝置由鹼液罐、培養基罐、發酵罐、恆流培養室和加樣瓶組成。鹼液罐和培養基罐安裝在發酵罐的前極，發酵罐和加樣瓶安裝在恆流培養室前極，通過管路系統及其連接件將裝置和各器件連接構成整體。
鹼液罐通過蠕動泵與發酵罐連接，培養基罐通過蠕動泵與發酵罐連接，發酵罐通過濾器和泵引入惰性氣體N2和CO2，發酵罐通過蠕動泵和過濾器向外排出廢液、廢氣，發酵罐通過蠕動泵和多個恆流培養室連接，每個恆流培養室通過蠕動泵和過濾器向外排出廢液、廢氣，培養基罐和加樣瓶分別通過蠕動泵與多個並聯恆流培養室連接。
發酵罐為夾層，夾層設有循環水進口和出口，發酵罐置於電磁攪拌器上。
發酵罐為玻璃、塑料或金屬製作。
每個恆流培養室內置羥磷灰石片，羥磷灰石片垂直固定於平臺上，恆流培養室內還設有多通道pH記錄儀電極和廢液廢氣排出口，恆流培養室置於恆溫培養箱內恆溫孵育，由循環管經蠕動泵P8保持模擬口腔環境內唾液的流動循環。
恆流培養室和平臺材料為玻璃、塑料或金屬。
羥磷灰石片由四川大學華西口腔醫學院口腔生物醫學工程重點實驗室材料研究室提供。
本實用新型具有如下優點
1、能有效模擬出口內生態環境與穩定地形成實驗生物膜，已通過大量研究驗證了其在齲病學與口腔材料學的應用效能；2、採用多通道並聯培養技術，能同時比較不同生物膜處理措施的差別，也極大的簡化了工作流程，更便於使用；3、選用的主要設備均為市場上常用產品，成本控制良好，與國際同類產品相比較，具有相當好的價格優勢；4、採用密閉培養方式從而有效的控制環境的汙染。
四

圖1為口腔生物膜模型裝置示意圖1.鹼液罐2.培養基罐3.發酵罐4.恆流培養室5.羥磷灰石片6.平臺7.加樣瓶8.電磁攪拌器9.恆溫水浴箱10.多通道pH測量儀P1～P8為蠕動泵F1～F3為過濾器圖2為發酵罐結構示意圖圖3為恆流培養室結構示意圖五具體實施方式
下面通過實施例對本實用新型進行具體的描述，但不能理解為對本實用新型保護範圍的限制。
實施例口腔生物膜模型裝置如圖1～3所示，由鹼液瓶1、培養基罐2、發酵罐3、恆流培養室4、和加樣瓶7組成，鹼液罐1和培養基罐2安裝在發酵罐3的前極，發酵罐3和加樣瓶7安裝在恆流培養室的4的前極，通過管路系統及其連接件將各裝置和器件連接構成整體。鹼液罐1通過蠕動泵P1與發酵罐3連接；培養基罐2通過蠕動泵P2與發酵罐3連接；發酵罐3通過濾器F2和泵P4引入惰性氣體N2和CO2；發酵罐3通過蠕動泵P5和濾器F1排出廢液、廢氣，發酵罐3通過蠕動泵P6與多個恆流培養室4連接，每個恆流培養室4通過蠕動泵P7和過濾器F3向外排出廢液、廢氣，培養基罐2和加樣瓶7分別通過蠕動泵P2，P3與多個並聯的恆流培養室4連接。發酵罐3為夾層，夾層設循環水進口和出口，通過循環水浴保持發酵罐內溫度為37℃左右，發酵罐置於電磁攪拌器8上。發酵罐可用玻璃、塑料或金屬製作。每個恆流培養室4內置羥磷灰石片5，羥磷灰石片5垂直固定於平臺6上，恆流培養室4內設多通道pH測量記錄儀電極和廢液、廢氣排出口，恆流培養室至於恆溫培養箱9內恆溫孵育，由循環管經蠕動泵P8保持模擬口腔環境內唾液的流動循環，保持溫度為37℃左右。恆流培養室和平臺可用玻璃、塑料或金屬製作。羥磷灰石片由四川大學華西口腔醫學院口腔生物醫學工程重點實驗室材料研究室製作提供。
權利要求1.口腔生物膜模型裝置，其特徵在於該裝置由鹼液罐(1)、培養基罐(2)、發酵罐(3)、恆流培養室(4)和加樣瓶(7)組成，鹼液罐(1)和培養基罐(2)安裝在發酵罐(3)的前極，發酵罐(3)和加樣瓶(7)安裝在恆流培養室(4)的前極，通過管路系統及其連接件將各裝置和器件連接構成整體。
2.按照權利要求1所述口腔生物膜模型裝置，其特徵在於鹼液罐(1)通過蠕動泵P1與發酵罐(3)連接，培養基罐(2)通過蠕動泵P2與發酵罐(3)連接，發酵罐(3)通過濾器F2和泵P4引入惰性氣體N2和CO2，發酵罐(3)通過蠕動泵P5和過濾器F1向外排出廢液、廢氣，發酵罐(3)通過蠕動泵P6和多個恆流培養室(4)連接，每個恆流培養室(4)通過蠕動泵P7和過濾器F3向外排出廢液、廢氣，培養基罐(2)和加樣瓶(7)分別通過蠕動泵P2，P3與多個恆流培養室(4)連接。
3.按照權利要求1所述口腔生物膜模型裝置，其特徵在於發酵罐(3)為夾層，夾層設循環水浴進口與出口，罐內置pH控制儀電極，發酵罐(3)置於電磁攪拌器(8)上。
4.按照權利要求1所述口腔生物膜模型裝置，其特徵在於發酵罐為玻璃、塑料或金屬製作。
5.按照權利要求1所述口腔生物膜模型裝置，其特徵在於每個恆流培養室(4)內置羥磷灰石片(5)，羥磷灰石片垂直固定於平臺(6)上，恆流培養室內還設有多通道pH測量記錄儀(10)電極和廢液、廢氣排出口，恆流培養室(4)置於恆溫培養箱(9)內恆溫孵育，由循環管經蠕動泵P8保持模擬口腔環境內唾液的流動循環。
6.按照權利要求1所述口腔生物膜模型裝置、其特徵在於恆流培養室和平臺為玻璃、塑料或金屬製作。
專利摘要一種口腔生物膜模型裝置，其特點是該裝置由鹼液罐(1)、培養基罐(2)、發酵罐(3)、恆流培養室(4)和加樣瓶(7)組成，鹼液罐(1)和培養基罐(2)安裝在發酵罐(3)的前級，發酵罐(3)和加樣瓶(7)安裝在恆流培養室(4)的前級，通過管路系統及其連接件將各裝置和器件連接構成整體。它為齲病學與口腔材料學提供了科學的研究方法和治療依據，取得了顯著的醫療效果。
文檔編號C12M1/00GK2628532SQ0324929
公開日2004年7月28日 申請日期2003年7月1日 優先權日2003年7月1日
發明者周學東, 黃正蔚, 肖悅, 李繼遙, 劉天佳 申請人:四川大學