專利名稱：一種直接植入式微透析探針及其制備方法
一種直接植入式微透析探針及其制備方法技術領域：
本發明涉及生物醫學的活體取樣技術領域，具體地說，是一種直接植入 式微透析探針的制備及其使用方法。
背景技術：
微透析技術是一種新的微量生物化學取樣、檢測技術。其主要原理是用 具有一定截留分子量的半透膜制成微透析探針，將此探針植入到目標組織中， 細胞外液中的小分子在濃度梯度驅動下通過半透膜擴算到灌注液中，具有一 定流速的流出液被收集后，進一步采用高效液相色譜、毛細管電泳等分析技 術測定流出液中各種物質的信息，從而研究組織中的物質變化情況。
微透析技術作為一種活體取樣技術，具有以下特點 一、獲得的樣品不 含蛋白質、酶等生物大分子以及固體顆粒雜質，可不經過樣品前處理直接進 行分析檢測，從而避免了樣品在預處理過程中損失和變質；二、作為一種在 線取樣分析技術，具有時間分辨性，可連續跟蹤組織內的物質變化情況[微透 析取樣技術及其在生化分析中的應用.汪海林，鄒漢法,孫生才，張玉奎.色譜. 1996,14 (6) :441-446];三、對機體損傷小，不妨礙機體的正常生命活動，有 利于研究的準確性；四、微透析可用于各種組織中，能夠研究各組織的不同 生理活動；五、灌流液僅限于在微透析管內流動，與細胞外液體無直接接觸， 在活體實驗時采用生理鹽水或模擬血液的緩沖液，對活體的影響與損害程度 較小。微透析系統大多由微透析探針、連接管、灌流液和泵組成。微透析探針
是其最重要的部分。目前發展的微透析探針有多種形式，按其構造可分為4 類(1)線狀，(2)環狀，(3)背靠背式，(4)同心圓式；其中線性探針結 構簡單，通常由一段中空管狀透析膜兩端連接一根進液管和一根出液管構成。 植入體內后，中間的透析膜被包埋在組織里，進液管與泵連接，輸送灌注液， 從出液管的端口就可以直接接取樣品用于檢測。線性探針的外徑小，植入造 成組織破壞相對較小，無出血和水腫，在不干擾實驗的情況下，不對機體生 命活動造成大的影響，故能長時間持續取樣，對藥物代謝等方面的研究具有 重要意義。相當于其他取樣方法，線性透析膜的面積較大，且其長度可自由 控制，取樣效率更高。線性探針也存在一些缺陷，也在一定程度上限制了其 應用。線性探針的中間部位僅有一段柔軟易折的膜，強度不夠，植入時受力 易破裂。雖然現在透析膜內可用纖維絲或金屬絲支撐，但強度仍不夠，且這 種支撐骨架結構易造成探針內徑變小甚至阻塞，阻礙灌流。已經發展的線性 探針植入時在探針外加一導管保護，植入后撤掉導管的方法，可有效保護探 針。中國專利專利號為200520046607.X涉及一種生物活體取樣用的線性微透 析探針及其引導管，探針與現有線性探針都由管狀透析膜和分別與其兩端相 連的進液管和出液管構成，管狀透析膜根據實驗需要增加不同長度，以擴大 透析面積滿足采樣的要求；探針兩端封口，以防植入時開口處被堵塞造成報 廢；本實用新型增設探針引導管，不僅使植入時操作方便，而且可避免透析 膜的破裂或探針的折斷；但是增加了整個裝置的外徑，勢必會對機體組織帶 來較大的損傷。
本發明設計并制備了 一種直接植入式微透析探針，并發展了相應的使用 方法，可避免探針植入時易折易破裂，不增加探針的外徑，植入時操作簡單，對實驗動物的損傷小。
發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種直接植入式微透析探 針的制備方法及其應用。
本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
本發明的目的之一是提供一種直接植入式微透析探針，其包含中空透析 膜和兩根不同的連接管，兩根連接管分別連接于中空透析膜的兩邊，作為進 液管和出液管，其中一根連接管的一端被燒制成尖頭，連接部位用膠水粘好; 用一根金屬絲貫穿中空透析膜和連接管；
所述的中空透析膜的材料可根據需要采用管狀聚砜膜、纖維素膜等，內 徑與連接管匹配，聚砜膜在生物醫學領域是一種重要的高分子材料之一，具 有良好的親水性和通透性；其亦有多種型號，優選為截留分子量范圍1000 100000道爾頓，外徑為0.001 0.3mm的管狀聚砜膜；
所述的連接管材料選用表面涂覆一層聚亞酰胺保護層的彈性石英毛細 管，這種石英毛細管具有很好的強度和彈性，不易折斷，彈性石英毛細管的 融溶溫度不很高，可在一般的酒精燈上被拉制成很細的尖頭，操作簡單，適 合于批量生產，其外徑和內徑有很多種型號，可以滿足不同的實驗要求，優 選內徑0.05 0.54mm的彈性石英毛細管；
其中 一根連接管是普通的彈性石英毛細管，而另外一根連接管則是彈 性石英毛細管經過燒制而成，燒制的目的是讓它的一端帶有一個很細的尖頭， 沒有燒制的一端則和膜連接；探針植入組織時，由這個尖頭開始刺入組織所 帶來的阻力小，減少了膜的受力狀況，進一步減少了膜的破損危險，此操作給實驗動物帶來的創口小，不會產生出血或水腫，不影響實驗動物的生命活 動，有利于實驗的準確性和采樣的延續性，便于獲得更多的樣品用于后續分 析；這是因為一方面活體取樣試驗要求實驗對動物造成的損傷盡可能的小， 不影響實驗動物的生命物質活動，從而可以確保實驗的準確性；從另一方面 來說，微滲析所得到的樣品量很少，極大的限制了樣品的檢測；但是如果實 驗造成的傷害不威脅動物的生命，采樣時間就可以適當增長，得到更多的樣 品；樣品經過富集濃縮可提高待測物的濃度，便于檢測；此外長時間取樣可 跟蹤機體的一些連續性變化，便于一些生物醫學研究；
所述的膠水為環氧樹脂膠黏劑，環氧樹脂膠黏劑含雙組份，調和后常溫 快速固化，粘接強度高，耐久性強，其耐介質性能優良，耐酸、堿、水、有 機溶劑，使用范圍寬，還有一重要特點是，固化后生物毒性低，適宜用于生 物活體取樣；
所述的金屬絲選自銀絲、金絲、鋼絲、銅絲或者合金絲中的一種，外徑 與毛細管、膜內徑匹配，略小于毛細管和膜的內徑，使得其可以很快捷得貫 穿其中，并起到很好的支撐作用；優選韌性好的銀絲，不會損傷透析膜，且 它的強度可以支撐起透析膜；探針植入組織后，銀絲可完全抽出，所以該銀 絲可反復利用，金屬絲充當支撐物，同時，在植入時，其也可以起到支撐及 提高裝置強度的作用；
本發明的目的之二是提供一種直接植入式微透析探針的制備方法，包括 下列步驟
(1) 截取一根彈性石英毛細管，長10 60mm;
(2) 截取中空透析膜材料，長度為5mm 200mm;
(3) 燒制毛細管尖頭；(4) 將金屬絲依次貫穿于普通毛細管、中空透析膜和帶有尖端的毛細管， 并于普通毛細管外保留一段，方便植入組織后抽出金屬絲；
(5) 調好膠水，將普通毛細管和中空透析膜以及中空透析膜和帶有尖頭 毛細管的非尖頭端的連接處用膠水粘好，待膠水完全固化后，得到直接植入 式微透析探針，即可使用。
本發明的目的之三是將制備的直接植入式微透析探針用于生物活體取樣 實驗中，其應用的具體步驟為
(1) 探針植入機體組織時，由尖端緩慢旋轉著刺入目的組織中，延伸一 端距離后從組織中穿出，輕輕拉動探針使透析膜完全包埋于組織內；
(2) 將金屬絲從末端慢慢抽出；
(3) 掐斷尖頭，使一端毛細管連接于泵后，就可以進行生物活體取樣實驗。
與現有技術相比，本發明的積極效果是
(1) 本發明將進液管或出液管的一端燒制成尖頭，以減小探針植入時刺 入組織的阻力，使得植入時方便，并且可以減少組織的創傷，保證實驗結果 的準確性和采樣的延續性；
(2) 在粘制探針時，將金屬絲貫穿透析膜和連接管，避免探針堵塞或者 漏液，粘制時操作簡單；
(3) 由于中空透析膜強度很弱， 一般線性探針在植入時易折、易斷，彎 折的透析膜會阻礙灌流液的流動，本發明提供的微透析探針的使用方法可避 免這一缺點以很細的尖頭刺入組織內，阻力小，透析膜不易受力彎折；探 針植入時，透析膜由銀絲支撐，不會彎折破裂；探針植入后，抽出銀絲，掐 斷尖頭，不會阻礙灌流液流動。
圖1為本發明的直接植入式線性微透析探針的結構示意圖； 附圖中的標記為1、中空透析膜，2、帶尖端的毛細管，3、毛細管，4、 銀絲，5、膠水，6、尖頭。
具體實施方式
以下提供本發明一種直接植入式微透析探針及其制備方法的具體實施方式
。
實施例l
本發明的直接植入式微透析探針主要由中空透析膜1 、帶尖端的毛細管2、 普通毛細管3組成；中空透析膜1為管狀聚砜膜，毛細管2、 3為彈性石英毛 細管；其中毛細管2的尖端被燒制成尖頭狀；帶尖端的毛細管2與中空透析 膜1以及中空透析膜1與毛細管3之間用環氧樹脂膠水5粘牢； 一根銀絲4 貫穿其中，使得粘連方便，并且充當支撐保護作用，還可以防止中間通道被 阻塞；探針在植入目的組織時，手持毛細管2輕輕轉動剌入組織內，延伸一 段距離后，尖頭6從組織中穿出，使得中空透析膜1完全包埋于組織中；抽 出銀絲4，掐掉尖頭6，即可進行微透析活體取樣實驗；需要說明的是，掐掉 尖頭后的毛細管2和毛細管3即可為進液管又可為出液管，兩者使用時不分; 本發明的透析膜可按不同的目的組織和實驗要求選擇不同的截留分子量，并 制成不同長度，來滿足實驗要求；本裝置之中的銀絲4可反復使用。本發明由于在毛細管的一端燒制了一個尖頭6，并有一根銀絲在中間通道 內做支撐保護作用，探針植入時方便快捷，亦可防止植入時透析膜斷裂；更 重要的是，由此探針引發的組織創傷小，基本不會流血，對實驗動物的損傷 小，有利于實驗的準確性和采樣的延續性。
應用實例
本發明在大鼠頸靜脈微透析活體取樣中的應用
微透析探針的總長約為llcm，透析膜采用管狀聚砜膜，長lcm，內徑 0.2mm,外徑0.28111111，截留分子量10,000道爾頓；兩根連接管采用彈性石英 毛細管，內徑0.15mm，外徑0.35mm，長度為5cm;其中一根燒制成如圖1 的尖端，整個尖端的長度約為1.5cm;起支撐作用的銀絲外徑為0.1mm，貫穿 于中空透析膜與連接管之中；中空透析膜與連接管的連接處用環氧樹脂膠水 粘合。
將大鼠麻醉綁定，使其仰臥于操作臺上，除去頸部被毛；在大鼠頸部正 中偏右部位剪開皮膚，并使頸靜脈暴露出來，無需分離；手持微透析探針帶 有尖頭的連接管2，緩緩旋轉刺進頸靜脈，在頸靜脈中延伸大概lcm后穿出， 輕輕拉動探針，使中空透析膜完全處于血管之中；輕輕抽出銀絲，并掐掉尖 頭。至此，探針成功植入血管中，即可進行微透析活體取樣實驗；設定好一 定的泵速，即可在出液管的一段直接接取樣品；此操作給大鼠帶來的危害小， 探針植入時創口小，基本不流血，探針植入后血管中血流依然通暢，所以取 樣時間可以很長；活體取樣結束后，大鼠可很快恢復活動自如。
10以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普 通技術人員，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干改進和潤飾， 這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍內。
權利要求
1.一種直接植入式微透析探針，包含中空透析膜和兩根不同的連接管，其特征在于，兩根連接管分別連接于中空透析膜的兩邊，其中一根連接管的一端被燒制成尖頭，連接部位用膠水粘好；用一根金屬絲貫穿中空透析膜和連接管。
2. 如權利要求1所述的一種直接植入式微透析探針，其特征在于，所述 的中空透析膜為管狀聚砜膜或者纖維素膜。
3. 如權利要求2所述的一種直接植入式微透析探針，其特征在于，所述 的中空透析膜為截留分子量1000 100000道爾頓，外徑為0.001 0.3mm的管狀聚砜膜。
4. 如權利要求1所述的一種直接植入式微透析探針，其特征在于，所述 的連接管的材料為表面涂覆聚亞酰胺保護層的彈性石英毛細管。
5. 如權利要求1所述的一種直接植入式微透析探針，其特征在于，所述 的連接管為內徑0.05 0.54mm的彈性石英毛細管。
6. 如權利要求1所述的一種直接植入式微透析探針，其特征在于，所述 的連接管之一是普通的彈性石英毛細管，另外一根連接管是彈性石英毛細管經過燒制而成， 一端被拉制成尖頭。
7. 如權利要求1所述的一種直接植入式微透析探針，其特征在于，所述的金屬絲選自銀絲、金絲、鋼絲、銅絲或者合金絲中的一種；所述的金屬絲 的外徑與毛細管內徑匹配，略小于毛細管內徑。
8. 如權利要求1所述的一種直接植入式微透析探針的制備方法，其特征 在于，其具體步驟為(1) 截取一根彈性石英毛細管，長10 60mm;(2) 截取中空透析膜材料，長度為5mm 200mm;(3) 燒制毛細管尖頭；(4) 將金屬絲依次貫穿于普通毛細管、中空透析膜和帶有尖端的毛細管， 并于普通毛細管外保留一段，方便植入組織后抽出金屬絲；(5) 調好膠水，將普通毛細管和中空透析膜以及中空透析膜和帶有尖頭 毛細管的非尖頭端的連接處用膠水粘好，待膠水完全固化后，得到直接植入 式微透析探針。
9. 如權利要求1所述的一種直接植入式微透析探針在生物活體取樣實驗 中的應用。
10. 如權利要求9所述的一種直接植入式微透析探針在生物活體取樣實 驗中的應用，其特征在于，應用步驟為(1)探針植入機體組織時，由尖端 緩慢旋轉著剌入目的組織中，延伸一端距離后從組織中穿出，輕輕拉動探針 使透析膜完全包埋于組織內；(2)將金屬絲從末端慢慢抽出；(3)掐斷尖頭， 使一端毛細管連接于泵后，再進行生物活體取樣實驗。
全文摘要
本發明涉及一種直接植入式微透析探針及其制備方法，包含中空透析膜和兩根不同的連接管，兩根連接管分別連接于中空透析膜的兩邊，作為進液管和出液管，其中一根連接管的一端被燒制成尖頭，便于直接刺入組織內，連接部位用膠水粘好；制備過程中用一根金屬絲貫穿透析膜和連接管；探針植入時，透析膜由金屬絲支撐，不會彎折破裂；探針植入后，抽出金屬絲，掐斷尖頭，不會阻礙灌流液流動。本發明的優點制備過程簡單；使用時，以很細的尖頭刺入組織內，阻力小，透析膜不易受力彎折。
文檔編號A61B10/02GK101642380SQ20091019576
公開日2010年2月10日 申請日期2009年9月17日 優先權日2009年9月17日
發明者張維冰, 方娟娟, 杜一平, 峰 高 申請人:華東理工大學