一种定向形貌胶原支架制备方法及其制备设备

文档序号:1896727 发布日期:2021-11-30 浏览:15次 >En<

阅读说明:本技术 一种定向形貌胶原支架制备方法及其制备设备 (Preparation method and preparation equipment of collagen scaffold with directional morphology ) 是由 何一波 刘小娇 陈宇 于 2021-08-12 设计创作,主要内容包括:本发明属于胶原支架制备技术领域,且公开了一种定向形貌胶原支架的制备方法,包括如下步骤:取动物的上脊软组织并提取胶原蛋白,然后放在准备好的模具中,加入事先配置好的乙酸溶液,使得胶原蛋白乙酸溶液中,取pH试纸并测量模具中的pH值,使之控制在4~5之间;用实验棒搅拌模具中的胶原蛋白溶液使之混合成型,然后冷藏30分钟。本发明通过开设有制冷孔增加定型筒的表面积,进而加快模具的受冷速度,通过设置有固定环和缩紧环以受冷后冷缩的形式向内勒动缓冲环,使得模具被缓冲环压紧,被压紧后的模具会整体向内收缩,同时,会使得模具的内壁向内侧凹陷,进而使之与其内部的胶原支架胶体更加贴合,从而使得胶原胶体的冷冻效率更高。(The invention belongs to the technical field of preparation of collagen scaffolds, and discloses a preparation method of a collagen scaffold with an oriented morphology, which comprises the following steps: taking the upper spine soft tissue of an animal, extracting collagen, then placing the extracted collagen in a prepared mould, adding a prepared acetic acid solution into the prepared mould, taking pH test paper, and measuring the pH value in the mould to control the pH value to be between 4 and 5; the collagen solution in the mold was stirred with a laboratory stick and mixed for molding, and then refrigerated for 30 minutes. According to the invention, the surface area of the shaping cylinder is increased by arranging the refrigeration hole, so that the cooling speed of the mold is accelerated, the buffer ring is pulled inwards in a cold contraction mode by arranging the fixing ring and the contraction ring, so that the mold is pressed by the buffer ring, the pressed mold can integrally contract inwards, meanwhile, the inner wall of the mold is sunken inwards, and further the mold is more attached to the collagen support colloid in the mold, so that the refrigeration efficiency of the collagen colloid is higher.)

一种定向形貌胶原支架制备方法及其制备设备

技术领域

本发明属于胶原支架制备技术领域,具体为一种定向形貌胶原支架制备方法及其制备设备。

背景技术

当软组织受到严重损伤时,难以在短时间实现组织的组我修复和相关的功能重建,因此一般采用组织移植的方法来解决,而组织移植面临着来源有限和可能出现的排异现象,有研究表面,定向形貌胶原支架能较好的支持骨髓间充质干细胞,可促进胶原纤维进行铺展方向上的延伸,从而修复破碎的组织细胞。

目前,对于定向形貌胶原支架的制备通常采用模具加定向冷冻的方式将胶原支架冷冻成型进而得到成品;但用于盛放胶原混合溶液的模具为刚性材质制成,在定向冷冻的过程中受冷难以发生较大程度的冷缩形变,而其内部的教员混合容易在有液体冷冻成胶体形态的过程中会产生较大程度的形变,在此过程中,模具的内壁便无法始终贴合成胶体的胶原,造成冷冻效率降低;同时模具的密封性受限于结构而无法保持良好的性能,在进行定向冷冻的过程中因为模具本身受冷所产生的冷缩和轻微变形而造成密封性被破坏;同时,用于定向冷冻的冷冻物质需要灌满整个设备内部,这造成了不必要的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种定向形貌胶原支架制备方法及其制备设备,以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种定向形貌胶原支架的制备方法,包括如下步骤:

取动物的上脊软组织并提取胶原蛋白,然后放在准备好的模具中,加入事先配置好的乙酸溶液,使得胶原蛋白乙酸溶液中,取pH试纸并测量模具中的pH值,使之控制在4~5之间;

用实验棒搅拌模具中的胶原蛋白溶液使之混合成型,然后冷藏30分钟,冷藏温度设定为4℃;

将盛有冷藏后成型的胶原混合溶液的模具放置在缓冲环中,使得放置块卡在放置槽中,模具的外壁与缓冲环相接触并对缓冲环形成挤压;

将冷冻物质注入放置台中,然后将安装盖盖在放置台上,使得外密封圈卡在外密封槽上,提升环深入放置台中,并带动冷冻物质往上涨;

往下移动的安装盖将带动压制环往下移动并包裹在连接块的外表面,形成密封效果,同时带动密封机构往模具中挤压移动;

此时,放置台的内部处于定向冷冻的状态,等待40分钟后,胶原支架成型。

一种定向形貌胶原支架的制备设备,包括保护壳、放置台和安装盖,所述安装盖的底部固定安装有密封机构和压制环,所述放置台内腔的中部设置有定型筒,所述定型筒的内壁开设有内槽,所述内槽的内部交错活动卡接有固定环和缩紧环,所述固定环和缩紧环的内部活动套接有缓冲环,所述定型筒的顶部开设有放置槽,所述放置槽的内部活动卡接有模具,所述放置台的顶部开设有外密封槽,所述外密封槽的内部密封套接有外密封圈,所述外密封圈的顶部与安装盖固定连接,所述安装盖的底部固定安装有提升环,当模具盛有胶原混合溶液并进入定型筒的内部后,被挤压的缓冲环便会从外侧向模具的外壁施加反作用力,当执行定向冷冻时,模具受冷并发生轻微的收缩,而此时,缩紧环和固定环便会收缩并勒住缓冲环,而缓冲环便会紧紧包裹住模具的外表面,通过包裹的压紧力,使得模具的内壁向内侧压紧,从而减小模具的内径值,从而使得模具的内壁更加贴合其内部盛放的胶原混合液,进而提高胶原混合液的冷冻效率。

优选的,所述保护壳由隔热材料制成且具体是一种高硅氧棉,所述放置台活动套接在保护壳的内部,所述密封机构固定安装在安装盖底面的中部,所述密封机构的底部延伸至模具的内部,所述放置槽的内部活动卡接有放置块,所述放置块的顶部固定安装有连接块,所述连接块底部的内侧面与模具的顶部固定连接,所述安装盖的左右两侧均固定安装有提把,所述提把的底部开设有握持槽,外密封圈由橡胶块制成,当安装盖安装完毕后,外密封圈活动卡接在外密封槽中,从而保证了放置台内部空间的密封,避免放置台中冷冻物质的能量散失,同时,随着安装盖的下移,压制环活动卡接在定型筒的顶部,此时将会包裹在连接块的外表面,从而保证了模具内部的密封性,而放置块活动卡接在放置槽的内部为模具提供支撑作用,使得模具可以稳定地放置在定型筒的内部,而且由于放置台内外的温差大,使得安装盖受到从上往下的压强,从而加大了压制环对定型筒顶顶部的按压力度,进一步加强了模具的密封效果。

优选的,所述放置台内腔的底部固定安装有三个支撑架,所述定型筒固定安装在三个支撑架的顶部,所述定型筒的底部开设有制冷孔,三个支撑架用以实现对定型筒的支撑,一方面,使得注入到放置台中的冷冻物质从定型筒的底部流过并增加冷的面积,使得冷冻效率加快,同时制冷孔的开设使得定型筒与放置台中冷冻物质的接触面积更大,使得定向冷冻效果更好,从而加快胶原支架的成型速度,当提升环完全进入放置台的内部时,会排开同等体积的冷冻物质,造成放置台中冷冻物质的液面上涨,使得定型筒的外表面能最大程度的手冷。

优选的,所述密封机构包括密封弹簧、移动块、密封盘和防护筒,所述密封弹簧的底端固定连接有移动块,所述移动块的外表面固定套接有密封盘,所述移动块顶部的边缘处固定安装有防护筒,所述防护筒的顶部与安装盖固定连接,所述密封弹簧的顶端与安装盖的底部固定连接,当安装盖安装到放置台上面时,会带动密封弹簧向下移动,然后带动移动块和密封盘向下移动,使得密封盘的外表面与模具的内壁相接触并被挤压,从而保持模具顶部开口的密封性,此时密封弹簧被挤压,当安装盖完全安装到位后,密封弹簧、移动块、密封盘和防护筒便完全进入到了模具的内部,密封弹簧被压缩后会产生反作用力,进而向下推动移动块,使得移动块带动密封盘向下移动,一方面加强了密封效果,同时也保持了安装盖在安装后的稳定性。

优选的,所述密封弹簧的数量为四个,四个所述密封弹簧以移动块的圆心为基准呈等间距圆周分布,所述防护筒由尼龙制成且厚度值为十毫米,四个密封弹簧以相互垂直的方式分布,使得移动块的顶部受力更加均衡,而密封弹簧的数量则转化成了压力更持久,受力更均衡的弹簧反作用力,而防护筒则能在移动块与安装盖的距离缩短时通过形变进行挤压进行适配,从而为密封弹簧提供防护功能,且尼龙材质具有耐低温的特性,不仅防护效果好,而且经济实惠,符合现代企业低沉本的经济学原理。

优选的,所述缩紧环由记忆合金制成且数量为十个,十个所述缩紧环以每五个为一组共分为两组,每组所述缩紧环为从外到内相互套接且大小依次递减的同心圆环,缩紧环由记忆合金制成,具有快速形变和快速恢复的特性,当放置台中的冷冻物质作用时,会对缩紧环进行制冷,而缩紧环受冷后,会向内收缩,由于每组缩紧环是五个内外直径不一的同心圆环组成的,因此,冷缩后产生的收缩力将倍增,从而从外勒住缓冲环,使得缓冲环以缓冲的方式向模具的外表面施加压力,进而将模具的内径值强行变小,使得模具的内壁更加贴合变成胶体的胶原支架,进而提升冷冻效率。

优选的,所述放置槽的数量为四个且以定型筒的圆心为基准呈等间距圆周分布,每个所述放置槽的形状均为弧形,放置槽用于卡接放置放置块,使得与放置块相连的连接块和模具得到一个稳定的支撑,当放置块活动卡接在放置槽的内部时,安装在放置台上面的安装盖会向下施加压力,带动连接块并将放置块牢牢地压制在放置槽的内部,从而保持模具在进行定向冷冻时的稳定性。

优选的,所述提升环的形状为圆环形,所述提升环的高度值小于安装盖的底部与放置台内腔的底部之间的距离值,提升环一方面用于增加安装盖的自重,使得安装盖安装在放置台上面后更加稳定,外密封圈能够更加紧致地卡接在外密封槽的内部,不仅使得安装盖安装地更加稳定,同时还增强了放置台的密封效果,而提升环在进入放置台的内部时,会占用放置台内部的空间,当放置台的内部注入冷冻物质时,提升环会排开同等体积的冷冻物质,使得放置台中冷冻物质的页面升高,进而减少实际需要的冷冻物质的量,降低了冷冻物质的使用量,降低了成本。

本发明的有益效果如下:

1、本发明通过设置有定型筒、制冷孔、内槽、固定环、缩紧环、缓冲环和模具等实现了高效的定向冷冻成型工艺,通过设置有定型筒导热,使得定型筒快速受冷,进而使得模具快速受冷,通过开设有制冷孔增加定型筒的表面积,进而加快模具的受冷速度,通过设置有固定环和缩紧环以受冷后冷缩的形式向内勒动缓冲环,使得模具被缓冲环压紧,被压紧后的模具会整体向内收缩,同时,会使得模具的内壁向内侧凹陷,进而使之与其内部的胶原支架胶体更加贴合,从而使得胶原胶体的冷冻效率更高。

2、本发明通过设置有密封机构、安装盖、压制环、放置块、连接块、放置块和密封机构等实现了模具的密封功能,通过设置有提升环带动安装盖在进行安装的手压制安装盖,使得压制环被带动压制包裹在定型筒顶部的外边缘,同时放置块卡接在放置槽的内部,压制环与连接块配合形成了模具的外侧第一道密封防线,通过设置有密封弹簧带动移动块和密封盘向下移动并进入模具的内部,使得密封盘的外表面与模具的内壁相接触并通过密封盘的形变保持模具顶部开口的密封性。

3、在安装盖将其底部的外密封圈卡接在支撑架内部后完成安装,此时,提升环完全进入到放置台的内部,而放置台的内部注入了冷冻物质,而进入放置台内部的提升环会排开同体积的冷冻物质,使得冷冻物质的液面高度上升,从而漫过定型筒的外表面,进而使得定型筒和模具持续受冷,并将模具中的胶原支架冷冻成型,而提升环的加入使得冷冻物质的注入量减少,从而减少冷冻物质的消耗,降低了成本。

附图说明

图1为本发明结构的正面剖切示意图;

图2为本发明放置台内部的结构示意图;

图3为本发明结构的正面外观示意图;

图4为本发明结构的仰视外观示意图;

图5为本发明安装盖、提升环、密封机构和外密封圈的分离示意图;

图6为本发明模具的结构示意图;

图7为本发明定型筒、固定环、缩紧环、缓冲环和放置槽的分离示意图;

图8为本发明定型筒的底部示意图;

图9为本发明图1中A处结构的放大示意图

图中:1、保护壳;2、放置台;3、安装盖;4、提把;41、握持槽;5、提升环;6、密封机构;61、密封弹簧;62、移动块;63、密封盘;64、防护筒;7、压制环;8、支撑架;9、定型筒;91、制冷孔;10、内槽;11、固定环;12、缩紧环;13、缓冲环;14、模具;15、放置槽;16、放置块;17、连接块;18、外密封槽;19、外密封圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1至图9所示,本发明实施例中,一种定向形貌胶原支架的制备方法,包括如下步骤:

取动物的上脊软组织并提取胶原蛋白,然后放在准备好的模具中,加入事先配置好的乙酸溶液,使得胶原蛋白乙酸溶液中,取pH试纸并测量模具中的pH值,使之控制在4~5之间;

用实验棒搅拌模具中的胶原蛋白溶液使之混合成型,然后冷藏30分钟,冷藏温度设定为4℃;

将盛有冷藏后成型的胶原混合溶液的模具放置在缓冲环中,使得放置块卡在放置槽中,模具的外壁与缓冲环相接触并对缓冲环形成挤压;

将冷冻物质注入放置台中,然后将安装盖盖在放置台上,使得外密封圈卡在外密封槽上,提升环深入放置台中,并带动冷冻物质往上涨;

往下移动的安装盖将带动压制环往下移动并包裹在连接块的外表面,形成密封效果,同时带动密封机构往模具中挤压移动;

此时,放置台的内部处于定向冷冻的状态,等待40分钟后,胶原支架成型。

一种定向形貌胶原支架的制备设备,包括保护壳1、放置台2和安装盖3,安装盖3的底部固定安装有密封机构6和压制环7,放置台2内腔的中部设置有定型筒9,定型筒9的内壁开设有内槽10,内槽10的内部交错活动卡接有固定环11和缩紧环12,固定环11和缩紧环12的内部活动套接有缓冲环13,定型筒9的顶部开设有放置槽15,放置槽15的内部活动卡接有模具14,放置台2的顶部开设有外密封槽18,外密封槽18的内部密封套接有外密封圈19,外密封圈19的顶部与安装盖3固定连接,安装盖3的底部固定安装有提升环5,当模具14盛有胶原混合溶液并进入定型筒9的内部后,被挤压的缓冲环13便会从外侧向模具14的外壁施加反作用力,当执行定向冷冻时,模具14受冷并发生轻微的收缩,而此时,缩紧环12和固定环11便会收缩并勒住缓冲环13,而缓冲环13便会紧紧包裹住模具14的外表面,通过包裹的压紧力,使得模具14的内壁向内侧压紧,从而减小模具14的内径值,从而使得模具14的内壁更加贴合其内部盛放的胶原混合液,进而提高胶原混合液的冷冻效率。

其中,保护壳1由隔热材料制成且具体是一种高硅氧棉,放置台2活动套接在保护壳1的内部,密封机构6固定安装在安装盖3底面的中部,密封机构6的底部延伸至模具14的内部,放置槽15的内部活动卡接有放置块16,放置块16的顶部固定安装有连接块17,连接块17底部的内侧面与模具14的顶部固定连接,安装盖3的左右两侧均固定安装有提把4,提把4的底部开设有握持槽41,外密封圈19由橡胶块制成,当安装盖3安装完毕后,外密封圈19活动卡接在外密封槽18中,从而保证了放置台2内部空间的密封,避免放置台2中冷冻物质的能量散失,同时,随着安装盖3的下移,压制环7活动卡接在定型筒9的顶部,此时将会包裹在连接块17的外表面,从而保证了模具14内部的密封性,而放置块16活动卡接在放置槽15的内部为模具14提供支撑作用,使得模具14可以稳定地放置在定型筒9的内部,而且由于放置台2内外的温差大,使得安装盖3受到从上往下的压强,从而加大了压制环7对定型筒9顶顶部的按压力度,进一步加强了模具14的密封效果。

其中,放置台2内腔的底部固定安装有三个支撑架8,定型筒9固定安装在三个支撑架8的顶部,定型筒9的底部开设有制冷孔91,三个支撑架8用以实现对定型筒9的支撑,一方面,使得注入到放置台2中的冷冻物质从定型筒9的底部流过并增加冷的面积,使得冷冻效率加快,同时制冷孔91的开设使得定型筒9与放置台2中冷冻物质的接触面积更大,使得定向冷冻效果更好,从而加快胶原支架的成型速度,当提升环5完全进入放置台2的内部时,会排开同等体积的冷冻物质,造成放置台2中冷冻物质的液面上涨,使得定型筒9的外表面能最大程度的手冷。

其中,密封机构6包括密封弹簧61、移动块62、密封盘63和防护筒64,密封弹簧61的底端固定连接有移动块62,移动块62的外表面固定套接有密封盘63,移动块62顶部的边缘处固定安装有防护筒64,防护筒64的顶部与安装盖3固定连接,密封弹簧61的顶端与安装盖3的底部固定连接,当安装盖3安装到放置台2上面时,会带动密封弹簧61向下移动,然后带动移动块62和密封盘63向下移动,使得密封盘63的外表面与模具14的内壁相接触并被挤压,从而保持模具14顶部开口的密封性,此时密封弹簧61被挤压,当安装盖3完全安装到位后,密封弹簧61、移动块62、密封盘63和防护筒64便完全进入到了模具14的内部,密封弹簧61被压缩后会产生反作用力,进而向下推动移动块62,使得移动块62带动密封盘63向下移动,一方面加强了密封效果,同时也保持了安装盖3在安装后的稳定性。

其中,密封弹簧61的数量为四个,四个密封弹簧61以移动块62的圆心为基准呈等间距圆周分布,防护筒64由尼龙制成且厚度值为十毫米,四个密封弹簧61以相互垂直的方式分布,使得移动块62的顶部受力更加均衡,而密封弹簧61的数量则转化成了压力更持久,受力更均衡的弹簧反作用力,而防护筒64则能在移动块62与安装盖3的距离缩短时通过形变进行挤压进行适配,从而为密封弹簧61提供防护功能,且尼龙材质具有耐低温的特性,不仅防护效果好,而且经济实惠,符合现代企业低成本的经济学原理。

其中,缩紧环12由记忆合金制成且数量为十个,十个缩紧环12以每五个为一组共分为两组,每组缩紧环12为从外到内相互套接且大小依次递减的同心圆环,缩紧环12由记忆合金制成,具有快速形变和快速恢复的特性,当放置台2中的冷冻物质作用时,会对缩紧环12进行制冷,而缩紧环12受冷后,会向内收缩,由于每组缩紧环12是五个内外直径不一的同心圆环组成的,因此,冷缩后产生的收缩力将倍增,从而从外勒住缓冲环13,使得缓冲环13以缓冲的方式向模具14的外表面施加压力,进而将模具14的内径值强行变小,使得模具14的内壁更加贴合变成胶体的胶原支架,进而提升冷冻效率。

其中,放置槽15的数量为四个且以定型筒9的圆心为基准呈等间距圆周分布,每个放置槽15的形状均为弧形,放置槽15用于卡接放置放置块16,使得与放置块16相连的连接块17和模具14得到一个稳定的支撑,当放置块16活动卡接在放置槽15的内部时,安装在放置台2上面的安装盖3会向下施加压力,带动连接块17并将放置块16牢牢地压制在放置槽15的内部,从而保持模具14在进行定向冷冻时的稳定性。

其中,提升环5的形状为圆环形,提升环5的高度值小于安装盖3的底部与放置台2内腔的底部之间的距离值,提升环5一方面用于增加安装盖3的自重,使得安装盖3安装在放置台2上面后更加稳定,外密封圈19能够更加紧致地卡接在外密封槽18的内部,不仅使得安装盖3安装地更加稳定,同时还增强了放置台2的密封效果,而提升环5在进入放置台2的内部时,会占用放置台2内部的空间,当放置台2的内部注入冷冻物质时,提升环5会排开同等体积的冷冻物质,使得放置台2中冷冻物质的页面升高,进而减少实际需要的冷冻物质的量,降低了冷冻物质的使用量,降低了成本。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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