基于人造红细胞用于校准血氧计的光学仿体的制备

发布时间：2022-01-11 18:21

　　血氧饱和度是反映呼吸、循环功能的一个重要生理参数,是临床应用中评估和监测患者生理健康的重要指标。然而,不同类型的血氧计在测试基准方面存在一定的差异。因此,急需一个可溯源的标准为仪器的校准和验证提供依据。此标准的研究趋势之一是研发可模拟组织血氧特性的非均质光学仿体。以液体驱动的同轴流式聚焦产生的人造红细胞为原料,采用3D打印技术制造出具有组织血管形状的非均质固体血氧光学仿体。通过改变制备工艺与保存环境,可以完成血红蛋白的血氧饱和度调节,实现组织的有氧及无氧特性模拟。制备的仿体可校准和验证血氧计等仪器,从而推动这类技术的进一步发展。 

【文章来源】：工业控制计算机. 2020,33(06)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

血氧光学仿体制备及表征的研究方法

为了在保持血红蛋白生物活性的前提下高效地制备微米量级单分散性人造红细胞，本文选用液驱同轴流动聚焦的方法[6]。如图2所示，流动聚焦装置主要包括亚克力板粘合的压力室与同轴针头。同轴针头内针头规格：内径0.26mm、外径0.51mm，外针头规格：内径0.91mm、外径1.26mm。压力室底部有一个直径为300μm的小孔，同轴针头尖端在压力室底部圆孔正上方约1mm处。外部驱动相2wt%PVA溶液流量为600ml/h，外层ETPTA流量为1.5ml/h，内层血红蛋白溶液流量为1ml/h。从同轴针头流出的ETPTA与血红蛋白溶液，受PVA溶液的驱动，形成稳定的锥形。锥形在小孔处收束聚焦形成稳定的射流。射流在离开小孔后破碎形成单分散性的微胶囊。收集到的微胶囊经过紫外灯30s固化后得到人造红细胞，使用磷酸缓冲液溶液清洗3次，最后将人造红细胞冷藏（-20℃）备用。将人造红细胞掺入光固化树脂基质中混合均匀，装载到挤出式UV 3D打印机（如图3）的注射泵中，以由CAD模型生成的G代码为源文件，打印出具有特定形状的仿体。打印过程中，需保持打印基板与待固化树脂为0～4℃，防止温度过高导致血红蛋白失活。

将人造红细胞掺入光固化树脂基质中混合均匀，装载到挤出式UV 3D打印机（如图3）的注射泵中，以由CAD模型生成的G代码为源文件，打印出具有特定形状的仿体。打印过程中，需保持打印基板与待固化树脂为0～4℃，防止温度过高导致血红蛋白失活。1.4 人造红细胞与仿体的血氧饱和度调节


本文编号：3583242