УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ СВОЙСТВ МАТЕРИАЛОВ

Устройство ДЛЯ медико-биологических исследований свойств материалов
Полезная модель относится к области медицины, а именно к сердечнососудистой хирургии, и может быть иснользоваиа нри медико-биологической оценке материалов, из которых изготавливают нротезы сердечных клапанов, кровеносных сосудов и т.д.
Система медико-биоЛогических испытаний включает оценку биосовместимых и тромборезистентных свойств материалов в условиях контакта с жидкими средами, в частности, с кровью, максимально приближенных к реальным. Задачей исследований является выявление реакций нативной крови на контакт с модифицированной поверхностью в системе кровообращения, а также влияние биологической среды организма на сохранность свойств и структуры материала.
Известно устройство для измерения относительного показателя адгезии, тромбоцитов, содержащее камеру с цилиндрическими полостями, соединенными между собой короткими цилиндрическими каналами диаметром 3 мм (Сборник методических рекомендаций по оценке биосовместимых свойств искусственных материалов, контактирующих с кровью. Институт сердечно-сосудистой хирургии им.А.Н.Бакулева. М. 1990, с. 17-19). Исследуемые образцы биоматериала в виде дисков диаметром 18 мм помещают в основание полостей камеры, которую заполняют физиологическим раствором, а затем На вытеснение - меченой тромбоцитарно-эритроцитарной массой. После инкубации в течение 60 минут при  измеряют активность тестируемых и контрольных образцов на гамма-счетчике.
К недостаткам известного устройства следует отнести:
невысокая достоверность полученных результатов, так как контакт образца с жидкостью нроисходит только с одной стороны;
возможность закупорки соединительных каналов из-за их малого диаметра;
образование зон застоя и завихрения в местах изменения диаметров и в углах камеры;
жесткие требования к форме и размерам испытуемых образцов материалов;
-2
Известно устройство для исследования тромборезистентных свойств материалов протезов сосудов в условиях протекания нативной крови, содержащее иасос с магистралями, накопительную емкость и реакционную камеру (свидетельство на полезную модель № 1799, кл. А 61 F 2/00, 1994). Реакционная камера содержит цилиндрический корпус и два оппозитно установленных распределительных узла, каждый из которых снабжен центральным патрубком, распределительной полостью и коническими сквозными каналами, выходные отверстия которых соединены между собой исследуемыми образцами сосудов. При циркуляции соответствующего раствора по сосудам происходит одновременная обработка внутренних поверхностей всех подсоединенных сосудов.
К недостаткам данного устройства следует отнести:
невысокая достоверность полученных результатов исследований, т.к. с жидкостью контактирует только внутренняя поверхность сосудов;
невозможность исследования материалов различной длины и конфигурации, отличающейся от сосудов;
нарушение ламинарного режима движения растворов через устройство в местах сопряжений каналов с распределительными камерами;
невозможность поддержания заданного температурного режима;
наличие каналов малого диаметра в распределительных узлах приводит к частым закупоркам их и прекращению циркуляции жидкости.
Предложено устройство для медико-биологических исследований материалов, содержащее реакционную камеру, насос, накопительную емкость и гидромагистрали.
Сущность полезной модели заключается в том, что реакционная камера, содержащая корпус и оппозитно установленные крышки с патрубками, снабжена съемными фиксаторами исследуемых образцов, каждый из которых содержит центральную раздвижную стойку с дисками, закрепленными на противоположных ко,нцах стойки, которые снабжены отверстиями для пропуска жидкости и крепления исследуемых образцов. Каждый из съемных фиксаторов может быть снабжен коническим выступом и конгруэнтной ему выточкой, расположенными соосно на
противоположных концах центральной стойки. Устройство снабжено термостатом, в который помещены реакционная камера и накопительная емкость.
Предложенное устройство позволяет исследовать изделия из биологических, синтетических, полимерных и других материалов. С его помощью можно изучать такие свойства, как: адсорбция, абсорбция, десорбция, агрегация, тромбообразоваиие, сополимеризация, контаминация и т.д. При исследованиях могут использоваться кровь, плазма, сыворотка, водные, солевые растворы и другие жидкие среды при различных параметрах температуры, скорости потока, рН среды, оксигенации и др.
Основными преимуществами исследований с использованием предлагаемого устройства являются:
обеспечение равномерного контакта всей поверхности материала с жидкостью;
возможность использования материалов различной длины и конфигурации;
возможность использования устройства в экспериментах in vitro, in vivo и ex viyo;
одновременное изучение свойств материалов, имеющих различное происхождение (биологическое, синтетическое и др.);
предотвращение контакта материалов с факторами внещней среды;
надежность работы за счет исключения закупорки каналов;
возможность регулировки параметров и условий проведения исследований.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг.1 показана принципиальная схема устройства для медико-биологических исследований свойств материалов, на фиг.2 - общий вид реакционной камеры устройства.
Устройство содержит реакционную камеру 1, насос 2, накопительную емкость 3 и гидромагистрали 4, соединяющие указанные узлы между собой. Реакционная камера и накопительная емкость помещены в термостат 5. Основным элементом устройства является реакционная камера 1, которая содержит цилиндрический корпус 6, оппозитно установленные на торцах корпуса конические крыщки 7 и 8 с патрубками 9, 10, и съемные фиксаторы 11. Между корпусом и крышками установлены уплотнители 12 из инертного полимера. Каждый съемный фиксатор со
держит центральную стойку 13, на противоноложных концах которой установлены диски 14, 15 с отверстиями 16 для пронуска жидкости и крепления исследуемых образцов 17 материала. Концы образцов фиксируют в отверстиях 16с номощью дугообразных шнонок 18. Реакционная камера может содержать от 1 до 10 съемных фиксаторов, в каждом из которых может быть помещено до 12 образцов материала. Для обеспечения возможности исследования образцов разной длины центральные стойки 13 могут быть выполнены раздвижными. Для установки внутри  корпуса реакционной камеры съемные фиксаторы имеют конические выстуцы 19, закрепленные на стойке 13 или на диске 14, а на противоположном конце стойки или на диске 15 соосно им выполнены выточки 20 конгруэнтные конусным выступам. Для предотвращения завихрения потока жидкости на выходе из натрубк;а 10 и На входе в патрубок 9 на крайних дисках собранной колонки фиксаторов 11 установлены конические обтекатели 21. Собранную колонку закрепляют в корпусе с помощью распорных колец 22.
Ниже приведено описание работы устройства
Исследуемые образцы 17 сортируют по длине, настраивают съемные фиксаторы 11 на длину образцов с цомощью раздвижных центральных стоек 13 и крепят концы образцов в отверстиях 16 дисков 14 и 15. В нижней части корпуса устанавливают первое распорное кольцо 22 и на него устанавливают первый съемный фиксатор с коническим обтекателем 21, а затем устанавливают соосно последующие фиксаторы, причем сборку колонки ведут в восходящем порядке, стыкуя фиксаторы путем ввода конических выступов 19 последующих фиксаторов в конгруэнтные им выточки 20 предыдущих фиксаторов. После установки верхнего съемного фиксатора с коническим обтекателем 21 собранную колонку закрепляют в корпусе 6 с помощью второго распорного кольца 22 и устанавливают коническую крышку 7.
Реакционную камеру 1 в сборе подключают с помощью патрубков 9, 10 и гидромагистралей 4 к насосу 2 и накопительной емкости 3, нри этом реакционную камеру и накопительную емкость, при необходимости по условиям исследования помещают в термостат 5.
Выбранную для проведения исследования жидкость с заданными парамет- . рами скорости и темнературы из накопительной емкости 3 с помощью насоса 2 подают в реакционную камеру 1. Через патрубок 10 жидкость поступает в корпус и поток равномерно без завихрений распределяется и через отверстия 16 в дисках 14, 15 проходит вдоль всего корпуса, чем обеспечивается равномерный контакт образцов материалов с жидкостью. После прохода по всей колонке фиксаторов 11 жидкость выходит под коническую крышку 7 и через патрубок 9 по гидромагистрали 4 отводится в накопительную емкость. Модифицированные исследуемые и контрольные образцы извлекают из реакционной камеры и подвергают дальнейшим исследованиям в соответствии с используемой методикой.
Предлагаемое устройство позволяет исследовать основные аспекты взаимодействия «материал - жидкие среды и дать достоверную оценку биосовместимым свойствам материала, в том числе его тромборезистентности.
Генеральный директор
Кемеровского кардиологического
центра ---::/-- -- --z - :.c.-,.c..Ю.Цыганкова