CN116508665A - 一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置及其使用方法，包括箱体，箱体内形成用以容纳实验动物模型的培养腔室，箱体的外壁上设置有分别与培养腔室连通的充气端口、吸气端口及动物放置口；充气端口与供气装置相连，吸气端口与抽气装置相连，动物放置口可拆卸设置有螺纹橡胶塞；使用本申请提供的培养装置时，先通过抽气装置抽真空，再通过供气装置向培养腔室中充入低氧混合气体，然后将箱体放入37℃环境中，按规定时间缺氧；本申请提供的培养装置不仅制作成本低，还可保证动物持续恒定缺氧的状态，除去动物间的个体差异外，其他培养条件可基本达到一致，提升了脑瘫模型造模成功率，且本申请提供的培养装置制作成本低。

Description

一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置及其使用方法

技术领域

本申请涉及医学研究用动物脑瘫模型造模辅助装置技术领域，尤其涉及一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置及其使用方法。

背景技术

脑性瘫痪，简称脑瘫，是出生前至出生后脑发育阶段，各种原因所致的非进行性脑损伤综合征，是造成小儿肢体残疾的主要疾病。目前，脑瘫发病的机制尚不明确。临床上对脑瘫患者还没有有效的治疗手段。

为明确其发病机制，并针对其进行有效的预防和治疗，国内外制作了大量的脑瘫动物模型。其中，鼠类因神经解剖与人类极为接近、大小合适、脑体积小便于脑组织病理变化和生化改变的观察，而且比较经济，广泛应用于脑瘫模型的研究。

目前脑瘫模型制备方法大致有缺血缺氧型、感染型、神经毒素型、脑外伤型、多法联合型五种。缺血缺氧模型是比较常用的脑瘫动物模型，主要有三种造模方式：单侧颈动脉结扎法、双侧颈动脉结扎法、子宫动脉结扎。

现有脑瘫模型造模培养工具主要是三气培养箱，利用三气培养箱制造适合脑瘫模型培养的培养条件，具体的，向三气培养箱内通入两气：8% O₂和92% N₂，设定内部温度37℃。实验室三气培养箱虽价格昂贵，但容量大，可以放置许多制作完成的模型，因此，一般实验室会选择购置数台三气培养箱用以培养脑瘫模型。

发明人在实践中发现，制作完成的脑瘫模型都会放入三气培养箱中，这样不同时段根据放置需求，三气培养箱就会频繁的开、关门，每次开关门都会影响三气培养箱在这一时刻的气体含量，破坏这一时刻下脑瘫模型的培养环境，虽然过后三气培养箱会自动调节箱内气体含量，恢复原设定环境，但在开关门这一时刻，大量空气进入培养箱，大鼠重新吸入氧气，中断原缺氧状态，会导致脑瘫模型造模成功率下降，且实验的统一性也大大降低。

因此，发明人认识到，现有实验室培养箱不仅价格昂贵、所装模型数量有限，使用过程中还存在频繁开关门破坏模型在开门时刻的培养条件的问题，使动物持续恒定缺氧的某些时间段充氧，且频繁开关门氧气量控制不足，温度流失严重。因上述缺陷的存在，使用现有培养箱进行动物造模后其行为学及病理结果一致性差异较大。因此，现有实验室培养箱在使用上还存在诸多缺陷，影响了脑瘫模型造模成功率、实验统一性及实验结果。

因此，亟需提出一种新的技术方案来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本申请提供一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置及其使用方法，用以解决现有脑瘫模型造模培养工具在实际使用中会被动的使动物持续恒定缺氧的某些时间段充氧，导致现有脑瘫模型造模成功率低的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一方面，本申请提供一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置，包括箱体，箱体内形成用以容纳实验动物模型的培养腔室，箱体的外壁上设置有分别与培养腔室连通的充气端口、吸气端口及动物放置口；充气端口和吸气端口上分别适配安装有可拆卸的密封盖；

还包括供气装置和抽气装置，供气装置中储存有低氧混合气体，低氧混合气体由6%～10%的氧气和90%～94%的氮气组成；供气装置的供气口通过输送泵与充气端口相连；

抽气装置与吸气端口相连；

动物放置口适配设置有可拆卸的螺纹橡胶塞。

上述技术方案进一步的，箱体为透明塑料材质。

进一步的，低氧混合气体由8%的氧气和92%的氮气组成。

进一步的，充气端口为自箱体外壁向外突出的柱状螺纹端口；设置在充气端口上的密封盖包括盖体及设置在盖体内壁上的螺纹，螺纹与充气端口适配啮合；密封盖内部设置有密封圈，当密封盖盖设在充气端口上时，密封圈与充气端口的顶面抵接。

进一步的，当供气装置向培养腔室内充气时，充气端口与输送泵的出口端通过管道相连；当供气装置对培养腔室完成供气时，充气端口与输送泵断开连接，且通过密封盖密封充气端口。

进一步的，吸气端口为自箱体外壁向外突出的柱状螺纹端口；设置在吸气端口上的密封盖包括盖体及设置在盖体内壁上的螺纹，螺纹与吸气端口适配啮合；密封盖内部设置有密封圈，当密封盖盖设在吸气端口上时，密封圈与吸气端口的顶面抵接。

进一步的，抽气装置包括抽气筒；抽气装置与吸气端口螺纹相连，当培养腔室内的空气被抽气装置抽干时，断开抽气装置与吸气端口的连接，通过密封盖密封吸气端口。

进一步的，动物放置口为自箱体外壁向外突出的柱状端口，柱状端口的内壁上设置有内螺纹，内螺纹与螺纹橡胶塞上的外螺纹适配。

进一步的，箱体外包裹有保温层；培养腔室的顶部设置有温度计及氧气浓度检测仪；输送泵的出口端设置有流量计；抽气装置的抽气端口设置有流量计。

进一步的，动物放置口开设在箱体的顶壁或侧壁上。

另一方面，本申请提供一种上述的用于动物脑瘫模型造模的培养装置的使用方法，包括如下步骤：

S1：使用螺纹橡胶塞将箱体上的动物放置口密封，将充气端口与供气装置的输送泵相连，将抽气装置与吸气端口相连；

S2：启动抽气装置对箱体内的培养腔室抽真空；

S3：启动输送泵向培养腔室内充入低氧混合气体，断开抽气装置与吸气端口的连接，使用密封盖密封吸气端口；

S4：断开供气装置与充气端口的连接，使用密封盖密封充气端口。

本申请提供一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置，包括箱体，箱体内形成用以容纳实验动物模型的培养腔室，箱体的外壁上设置有分别与培养腔室连通的充气端口、吸气端口及动物放置口；充气端口和吸气端口上分别适配安装有可拆卸的密封盖；还包括供气装置和抽气装置，供气装置中储存有低氧混合气体；供气装置的供气口通过输送泵与充气端口相连；抽气装置与吸气端口相连；动物放置口适配设置有可拆卸的螺纹橡胶塞。使用本申请提供的培养装置对动物脑瘫模型进行造模培养时，使用抽气装置将培养腔室内的空气抽干，将实验动物放入箱体中处，然后将动物放置口使用螺纹橡胶塞密封，接着通过供气装置向培养腔室中充入低氧混合气体（6%～10%O₂和90%～94% N₂的混合气体），螺纹橡胶塞膨胀紧绷后停止充气，然后将箱体放入37℃环境中，按规定时间缺氧，通过文献查找，脑瘫模型造模氧气浓度范围在6%～10%之间，而最佳缺氧时间是70min（文献支持），将箱体放入37℃环境中1.5h后，发明人通过氧气浓度检测仪发现，箱体内氧气消耗量为0.3%～0.5%，进一步的，发明人做了相关病理检测进行验证，发现与文献中的结果高度相似，而且造模成功率达到95%以上。因此，本申请提供的培养装置可以对装入其内的同一批次的一只或多只实验动物模型进行培养，保证动物持续恒定缺氧的状态，与现有使用的三气培养箱相比，不存在频繁开关门导致动物持续恒定缺氧的某些时间段充氧的问题，除去动物间的个体差异外，其他培养条件可基本达到一致，提升了脑瘫模型造模成功率，且本申请提供的培养装置制作成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元（部件）的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。

图1为一种实施例中本申请提供的箱体在一种视角下的结构示意图；

图2为一种实施例中本申请提供的箱体在另一种视角下的结构示意图；

图3为本申请提供的培养装置的结构原理图，图中箭头方向示出了气体流向；

图4中(a)、(b)、(c)、(d) 展示了四个实验动物使用本申请提供的培养装置造模后的HE染色电镜图，脑瘫大鼠造模10周后取材，病理表现为大脑皮层神经元排列不整、半球大小不对等（一侧肿胀、对侧萎缩）、神经元细胞退变、胞体皱缩，囊变形成，符合脑瘫主要病理改变；

图5中(a)、(b)、(c)、(d) 展示了四个实验动物使用本申请提供的培养装置造模后的尼氏染色电镜图，脑瘫大鼠造模10周后取材，病理表现为侧脑组织纹状体和丘脑的神经元脱失、胶质增生和髓鞘过度生长，符合脑瘫模型的主要病理改变。

附图标记说明：

1、箱体；11、培养腔室；12、充气端口；13、吸气端口；14、动物放置口；15、螺纹橡胶塞；2、供气装置；3、输送泵；4、抽气装置；5、温度计；6、氧气浓度检测仪；7、流量计。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。

在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义（例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调）。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”（某些单元、部件、材料、步骤等）。

本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。

实施例一

本申请实施例提供一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置，主要包括用以培养实验动物模型的箱体1，以及作为箱体1的辅助装置的抽气装置4和供气装置2，通过抽气装置4和供气装置2在箱体1中营造出适于动物脑瘫模型造模的培养条件，该箱体1中可以封存同一批次的一只或多只实验动物模型。该箱体1制作成本低，结构简洁，可根据需求定制合适尺寸，比如可装一只实验动物模型的小箱体1，或者可装两三只实验动物模型的中型箱体1等。与目前实验室使用的三气培养箱相比，本申请提供的培养装置可对同一批次的一只或多只实验动物模型进行封存培养，当有新的实验动作模型需封存培养时，可另行装入其他箱体1中，完成封存培养后，可将箱体1放入37℃的恒温环境中，这样就避免了现有大容量的三气培养箱在实验人员开关门时使得动物持续恒定缺氧的某些时间段充氧的问题，保证动物封存培养后持续恒定缺氧，缺氧状态始终维持恒定，提升了脑瘫模型造模成功率。

参见图1，本申请提供的培养装置包括箱体1，箱体1内形成培养腔室11，培养腔室11中容纳实验动物模型。箱体1的外壁上设置有分别与培养腔室11连通的充气端口12、吸气端口13及动物放置口14；充气端口12和吸气端口13上分别适配安装有可拆卸的密封盖；动物放置口14适配设置有可拆卸的螺纹橡胶塞15。

参见图3，本申请提供的培养装置还包括供气装置2和抽气装置4，抽气装置4与吸气端口13相连；供气装置2中储存有低氧混合气体，低氧混合气体由6%的氧气和94%的氮气组成；供气装置2的供气口通过输送泵3与充气端口12相连。

在一种实施例中，本申请提供的箱体1为透明塑料材质。当然，也可以使用其他材质，比如金属、玻璃等，但相比之下还是优选透明塑料，不仅重量轻，还透明可视，利于抽真空和充气膨胀。

在一种实施例中，参见图2，设置在箱体1上的充气端口12和吸气端口13的结构可以相同，这样密封盖统一。具体的，充气端口12和吸气端口13分别为自箱体1外壁向外突出的柱状螺纹端口。

在一种实施例中，设置在充气端口12上的密封盖，与设置在吸气端口13上的密封盖的结构相同，密封盖包括盖体及设置在盖体内壁上的螺纹，螺纹与充气端口12适配啮合；密封盖内部设置有密封圈。当密封盖盖设在充气端口12或吸气端口13上时，密封圈与充气端口12的顶面或吸气端口13的顶面抵接，实现密封功能。

在一种实施例中，动物放置口14为自箱体1外壁向外突出的柱状端口，柱状端口的内壁上设置有内螺纹，内螺纹与螺纹橡胶塞15上的外螺纹适配。动物放置口14开设在箱体1的顶壁或侧壁上。

在一种实施例中，抽气装置4包括抽气筒；抽气装置4与吸气端口13螺纹相连，当培养腔室11内的空气被抽气装置4抽干时，断开抽气装置4与吸气端口13的连接，通过密封盖密封吸气端口13。当供气装置2向培养腔室11内充气时，充气端口12与输送泵3的出口端通过管道相连；当供气装置2对培养腔室11完成供气时，充气端口12与输送泵3断开连接，且通过密封盖密封充气端口12。

在一种实施例中，箱体1外包裹有保温层，将箱体1置于37℃环境中，保温层对箱体1起到保温作用。

在一种实施例中，培养腔室11的顶部设置有温度计5及氧气浓度检测仪6，当然也可以设置其他仪器仪表，这些仪器仪表主要提供实验相关参数，实验人员可根据需求，自行在箱体1上增设仪器仪表。

在一种实施例中，输送泵3的出口端设置有流量计7，抽气装置4的抽气端口设置有流量计7。流量计7的设置可以辅助实验人员直观看出培养腔室11中真空的抽吸程度，以及直观看出培养腔室11中低氧混合气体的充入程度：当抽气装置4的抽气端口设置的流量计7的示数逐渐减小时，说明培养腔室11中的空气即将被抽干；当输送泵3的出口端设置的流量计7的示数逐渐减小时，说明培养腔室11即将被低氧混合气体充满。

实施例二

本申请实施例提供一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置，与实施例一提供的培养装置相比，本实施例提供的供气装置2中储存的低氧混合气体由8%的氧气和92%的氮气组成。

实施例三

本申请实施例提供一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置，与实施例一提供的培养装置相比，本实施例提供的供气装置2中储存的低氧混合气体由10%的氧气和90%的氮气组成。

实施例四

本申请实施例提供一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置的使用方法，包括如下步骤：

首先，将实验动物模型自动物放置口14放入箱体1中，使用螺纹橡胶塞15将箱体1上的动物放置口14密封，将充气端口12与供气装置2的输送泵3相连，将抽气装置4与吸气端口13相连；

然后，启动抽气装置4对箱体1内的培养腔室11抽真空，当抽气装置4抽气端口的流量计7示数趋近于零时，启动输送泵3向培养腔室11内充入低氧混合气体，当输送泵3出口端的流量计7示数逐渐减小时，断开抽气装置4与吸气端口13的连接，使用密封盖密封吸气端口13，当输送泵3出口端的流量计7示数趋近于零时，断开供气装置2与充气端口12的连接，使用密封盖密封充气端口12。

最后，将箱体1放入恒温37℃的恒温室中。

当然，也可在箱体1上包裹保温层后，再将箱体1放入恒温37℃的恒温室中。

综上，本申请提供了一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置，使用本申请提供的培养装置对动物脑瘫模型进行造模培养时，将实验动物放入箱体1中，然后将动物放置口14使用螺纹橡胶塞15密封，使用抽气装置4将培养腔室11内的空气抽干，接着通过供气装置2向培养腔室11中充入低氧混合气体（6%～10%O₂和90%～94% N₂的混合气体），螺纹橡胶塞15膨胀紧绷后停止充气，然后将箱体1放入37℃环境中，按规定时间缺氧，通过文献查找，脑瘫模型造模氧气浓度范围在6%～10%之间，而最佳缺氧时间是70min（文献支持），将箱体1放入37℃环境中1.5h后，发明人通过氧气浓度检测仪6发现，箱体1内氧气消耗量为0.3%～0.5%，进一步的，发明人做了相关病理检测进行验证，发现与文献中的结果高度相似，而且造模成功率达到95%以上。因此，本申请提供的培养装置可以对装入其内的同一批次的一只或多只实验动物模型进行培养，保证动物持续恒定缺氧的状态，与现有使用的三气培养箱相比，不存在频繁开关门导致动物持续恒定缺氧的某些时间段充氧的问题，除去动物间的个体差异外，其他培养条件可基本达到一致，提升了脑瘫模型造模成功率，且本申请提供的培养装置制作成本低。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合（只要这些技术特征的组合不存在矛盾），为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。

Claims (9)

1.一种用于动物脑瘫模型造模的培养装置，其特征在于，包括箱体，所述箱体内形成用以容纳实验动物模型的培养腔室，所述箱体的外壁上设置有分别与所述培养腔室连通的充气端口、吸气端口及动物放置口；所述充气端口和吸气端口上分别适配安装有可拆卸的密封盖；

还包括供气装置和抽气装置，所述供气装置中储存有低氧混合气体，所述低氧混合气体由6%～10%的氧气和90%～94%的氮气组成；所述供气装置的供气口通过输送泵与所述充气端口相连；

所述抽气装置与所述吸气端口相连；

所述动物放置口适配设置有可拆卸的螺纹橡胶塞。

2.根据权利要求1所述的用于动物脑瘫模型造模的培养装置，其特征在于， 所述箱体为透明塑料材质；

所述低氧混合气体由8%的氧气和92%的氮气组成；

所述充气端口为自所述箱体外壁向外突出的柱状螺纹端口；

设置在所述充气端口上的密封盖包括盖体及设置在盖体内壁上的螺纹，所述螺纹与所述充气端口适配啮合；所述密封盖内部设置有密封圈，当密封盖盖设在充气端口上时，所述密封圈与充气端口的顶面抵接。

3.根据权利要求2所述的用于动物脑瘫模型造模的培养装置，其特征在于，当所述供气装置向所述培养腔室内充气时，所述充气端口与输送泵的出口端通过管道相连；当所述供气装置对培养腔室完成供气时，所述充气端口与输送泵断开连接，且通过密封盖密封充气端口。

4.根据权利要求1所述的用于动物脑瘫模型造模的培养装置，其特征在于，所述吸气端口为自所述箱体外壁向外突出的柱状螺纹端口；

设置在所述吸气端口上的密封盖包括盖体及设置在盖体内壁上的螺纹，所述螺纹与所述吸气端口适配啮合；所述密封盖内部设置有密封圈，当密封盖盖设在吸气端口上时，所述密封圈与吸气端口的顶面抵接。

5.根据权利要求4所述的用于动物脑瘫模型造模的培养装置，其特征在于，所述抽气装置包括抽气筒；

所述抽气装置与所述吸气端口螺纹相连，当培养腔室内的空气被抽气装置抽干时，断开所述抽气装置与吸气端口的连接，通过密封盖密封吸气端口。

6.根据权利要求1所述的用于动物脑瘫模型造模的培养装置，其特征在于，所述动物放置口为自所述箱体外壁向外突出的柱状端口，所述柱状端口的内壁上设置有内螺纹，所述内螺纹与所述螺纹橡胶塞上的外螺纹适配。

7.根据权利要求1所述的用于动物脑瘫模型造模的培养装置，其特征在于，

所述箱体外包裹有保温层；

所述培养腔室的顶部设置有温度计及氧气浓度检测仪；

所述输送泵的出口端设置有流量计；

所述抽气装置的抽气端口设置有流量计。

8.根据权利要求1所述的用于动物脑瘫模型造模的培养装置，其特征在于，所述动物放置口开设在所述箱体的顶壁或侧壁上。

9.一种权利要求1所述的用于动物脑瘫模型造模的培养装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：使用螺纹橡胶塞将箱体上的动物放置口密封，将充气端口与供气装置的输送泵相连，将抽气装置与吸气端口相连；

S2：启动抽气装置对箱体内的培养腔室抽真空；

S3：启动输送泵向培养腔室内充入所述低氧混合气体，断开抽气装置与吸气端口的连接，使用密封盖密封吸气端口；

S4：断开供气装置与充气端口的连接，使用密封盖密封充气端口。