[实用新型]一种人工口腔模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在模拟口腔环境下进行实验研究的模拟装置，尤其是涉及一种人工口腔模拟装置。

背景技术

长期以来，人们通常以微生物纯培养的方式进行细菌学的研究，这种研究很大程度上简化了外界环境的影响，帮助人们认识了很多个体微生物的习性，取得了很多重要的研究成果，为医学和微生物学的发展做出了巨大贡献。然而自然界中大多数细菌并不是以纯培养下的游离状态生存，而是以生物膜的形式存在。生物膜是大量微生物聚集于某种介质表面上并包裹在其自身分泌的胞外多糖中形成的一种特殊细胞群体结构，它可由单种细菌构成，但更多情况下是多种细菌的聚居体。与游离状态的细菌相比，生物膜的临床病理意义更为重要，由于它具有一层致密的保护性胞外多糖，因此具有更强的耐药性和更强的抵抗宿主免疫杀伤的能力，而且生物膜内不同细菌之间还存在一套复杂的信息传递体系，一些耐药基因可以在不同的菌种间转移，从而加大了传统抗生素治疗的难度。

牙菌斑是粘附在牙齿表面、牙龈边缘、牙龈内部或口腔其他软组织上的一种生物膜。它由大量口腔细菌、细胞外间质、少量白细胞、脱落上皮细胞和食物残渣组成；其附着牢固，难以去除。牙菌斑被认为是大多数口腔疾病的主要致病因素，包括龋齿、牙龈炎、牙周炎等，因此对牙菌斑的研究成为口腔医学研究的一个热点。在研究方法上，“原位”的方法最能反映真实情况，但这种方法实际操作起来难度较大，而且存在很大的不确定性；所以在口腔生物膜的研究方法上，普遍采用的是体外模型的方法。体外模型一方面可以简化许多复杂的体内环境因素，另一方面可以实现对生物膜生长条件的有目的的控制。

目前，口腔生物膜的体外模型研究方法有如下几种：

1、恒化器-流动室模型。参见Herles S，Olsen S，Afflitto J，Garffar A.Chemostat flow cell system：an in vitro model for evaluation of antiplaque agents.J Dent Res.1994；73(11)：1748-1755。参见图1所示，该模型包括恒化室101、附加的细菌溶液室102、混合室103、多通道泵104、多个流动室105和废液收集室106；所述恒化室101通过管道和混合室103连接相通，所述附加的细菌溶液室102通过管道和混合室103连接相通，所述混合室103通过管道与多通道泵104的入口连接相通，所述多通道泵104的出口通过管道与多个流动室105连接相通，所述流动室105通过管道与废液收集室106连接相通，所述混合室103也通过管道与废液收集室106连接相通。该模型的工作原理是：在恒化室101中培养5种口腔细菌，在适宜的生长条件(pH、温度、营养和厌氧都有规定的要求)下经过一定时间(通常为2-7天)的培养，各菌种会达到一种相对稳定平衡的状态(即菌群比例的稳定，细菌生长与衰亡的平衡等)；在细菌生长达到平衡后，将菌液用泵抽到混合室103内，再用多通道泵104将混合室103内的菌液分配到多个流动室105内，菌液流经流动室105后，细菌会在流动室105内的载体107表面(羟基磷灰石HAP片或者锗片)上附着并繁殖生长形成菌斑样生物膜。该恒化器-流动室模型有多个流动室105并联，因此可同时进行多个样品的测试，而且方便取样。但是，该模型的缺陷也比较明显：1)流动室没有温度控制，因此不能模拟人口腔真实的生物膜生长温度；2)整个系统管路较复杂，受污染的可能性较大；3)实验周期较长，完成一轮测试需要大约一周时间。