[实用新型]盐水浴生物软组织拉伸试验用夹具

说明书

技术领域

本实用新型用涉及一种工具，应用于生物力学测试，具体来说是一种能够在37℃的盐水浴条件下冷冻夹持生物软组织进行生物力学测试的夹具。

背景技术

生物力学测试仪由安装在力学测试机上的上夹具和下夹具组成，上下夹具用于将生物组织两端夹持住。在生物力学试验中经常会碰到生物软组织夹持固定的问题，普通的夹具与软组织接触后容易产生应力集中而破坏组织，影响力学测试的准确度。在获取微小软组织生物力学数据的实验过程中，软组织柔软的粘弹特性给夹持固定带来很大困难。传统的夹持方法都是采用坚硬的金属夹具对组织块进行钳夹，对于硬度高的组织如骨还可行，但对于软组织如肌肉、肌腱、韧带、皮肤等等就很难。夹持的过程中样品容易损伤和滑脱，即使能够夹住，但会在软组织块与夹具接触面上形成应力集中，对材料造成损伤，影响测试数据的准确性。如何能够牢固稳定的抓住试件而又不破试件本身一直是生物力学试验中的难题。

运用冷冻技术提高软组织硬度使之与夹具牢固结合成一体是一种有效的方法。冷冻夹持技术在上个世纪中后期在工业领域有一定范围的运用，但生物力学领域运用较少。上世纪90年代以来，欧美发达国家为此研制几种冷冻夹持的装置，采用的是电子冷冻技术，能够迅速使被夹持软组织冷冻，但只是用于软组织的抓取，因作用力较小未应用到生物力学测试中。近年美国的BOSE公司生产的一种冷冻夹具(Tissue Grips-Thermal-Electrically Cooled)可以夹持33mm×19mm(宽、厚)的大块软组织，最大夹持力可到2250牛顿。而国内少数几家有实力的单位只能依赖从发达国家进口这种设备来完成实验，价钱非常昂贵。另外，这种夹具只能用于常温环境下夹持加载，不能用于模拟生理条件的37℃水浴环境中，因此不能在模拟生理条件下进行生物软组织力学测试。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的盐水浴生物软组织拉伸试验夹具，这种冷冻夹具能够在模拟生理条件的37℃的盐水浴环境下抓持住生物软组织且不会对软组织产生压力，因而不会由于夹持而对软组织造成破坏。

本实用新型采用如下技术方案：一种盐水浴生物软组织拉伸试验用夹具，包括安装在力学测试机上的下夹头和上夹头，其特征在于：还包括一个恒温水浴缸，下夹头自所述的恒温水浴缸底部伸入且与恒温水浴缸底之间形成密封，所述的上夹头自恒温水浴缸上方伸入所述的恒温水浴缸内并与下夹头相对；所述的上夹头和下夹头均包括一个金属管，金属管外套有夹套，金属管与夹套之间构成密封的腔室形成蒸发管用于通入制冷剂，夹套上连接有制冷剂入口管和制冷剂出口管与所述的腔室相通，所述的夹套被封装在一个防水隔热外套内，所述的金属管一端位于防水隔热外套内且在防水隔热外套端部有通孔与金属管该端的管口相对，且该端在金属管与防水隔热外套之间有密封圈，所述金属管另一端以及制冷剂入口管和制冷剂出口管穿出于该隔热外套之外，在所述的防水隔热外套与所述的夹套之间填充有保温材料或形成真空。

本实用新型的这种37℃的盐水浴生物软组织拉伸试验用夹具，包括一个金属管以及金属管外的夹套形成的蒸发管，使用时将该蒸发管的制冷剂进、出口管与制冷机组连接，使金属管及夹套之间的空腔作为致冷机组的蒸发器，将软组织拖入金属管内利用制冷剂在该蒸发器内的蒸发带走热量，使软组织及金属管温度降至零度以下，含水的软组织会与金属管冻结粘合在一起，达到实现抓持软组织的目的，这种固定方式未对软组织施加夹紧压力，因此解冻后也能保证试件的完好无损，克服了现有技术造成软组织应力集中的不足。并且由于增加了防水隔热外套并形成了保温隔热层，因此这种夹具还可以用于37℃水浴环境中，能够在模拟生理条件下进行实验，是现有技术所不可比拟的。

附图说明

图1为本实用新型的一种生物软组织拉伸试验用冷冻下夹头的结构示意图。

图2是本实用新型的一种生物软组织拉伸试验用冷冻上夹头的结构示意图。

图3是37℃的盐水浴生物软组织拉伸试验用夹具的装配示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的盐水浴生物软组织拉伸试验夹具作进一步说明。