[发明专利]肠胃组织拉伸应力测量装置及测量方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种生物医药用评估方法及其仪器，具体涉及一种新型实验用肠胃组织拉伸应力测量装置及测量方法与应用。

背景技术

根据世界卫生组织发布的全球统计报告，癌症位居人类第一杀手，2008年全球13％的死亡率源于癌症，其中消化道肿瘤位于前列；在我国，根据卫生部发布的统计，结直肠癌和胃癌分别居于城市居民和农村居民癌症死亡率的第二位，因此胃肠道研究具有重要的现实意义和社会价值。具体科学研究中，动物模型例如小鼠是不可或缺的研究工具，几乎所有的化学或生物药物都必须先在动物体内对其活性、作用机理、毒理等进行研究，然后才能应用到临床。由于肠特殊的构造，在肠组织状态的评估过程中，主要采用传统的组织切片方法，在显微镜下观察绒毛或腺窝等微结构。

近年来随着生物科技的发展，出现了一些新的检测方法，例如检测血清中内毒素(LPS)或者二胺氧化酶(DAO)的浓度，炎症因子如TNF-α的水平，或者检测肠组织裂解液中凋亡相关蛋白和核酸的含量。但是无论组织切片、血清检测还是组织裂解液检测，都非常费时费力，耗费资源。例如最常用的石蜡组织切片，需要先将肠道组织或胃部组织固定1-2天，然后依次用由低到高浓度的酒精脱水，浸蜡，做成蜡块之后切片，再经过脱蜡和染色，才能在显微镜下面观察；平均做一次切片需要4-5天时间，并且需要用到二甲苯等对人身体有害的试剂，以及切片机、显微镜等器材。而提取血清或者组织裂解液检测各种分子，也要用到各种专门的生化试剂比如酶、抗体等，必须使用专门的仪器才能检测，一般需要1-2天才能完成。这些方法一方面过程繁琐，增加实验难度和出错的机会，另一方面需要配套试剂和仪器，对实验设备的要求较高。

此外，有人报道用杨氏模量检测来确定健康大鼠肠组织的弹性特征。但是杨氏模量常用于金属等材料的检测，而且只适用于该材料一定弹性范围内的拉伸，需要确定所拉伸对象的横截面积。但是小肠的横截面积理论上应由测量肠壁厚度与周长实现，但是肠壁由于大量褶皱的存在不可能有固定的厚度值，另一方面，肠壁的变化本身即为我们实验观测的目的，因此杨氏模量在检测肠组织的拉伸特性方面并非合适的选择。

发明内容

本发明的目的在于，针对以上现在技术中存在的不足提供一种测量肠胃道拉伸应力的新型仪器和一种新的评价肠胃道拉伸应力的方法，即放弃传统的生物化学思路，利用肠道组织不同生理状态下物理特性的改变，对肠道组织受到拉伸时的力学特性改变进行检测，从而通过直接测量拉力与长度应变的关系，来确定肠壁整体的微结构变化。

为实现上述发明目的，根据本发明的一方面，提供了一种肠胃组织拉伸应力测量装置，其包括：底座(1)、固定模块(2)、活动模块(3)、拉伸模块(4)和测量模块(5)；其中：固定模块(2)固定于底座(1)上，活动模块(3)位于固定模块(2)和拉伸模块(4)之间，活动模块(3)和拉伸模块(4)之间通过弹簧(6)连接，活动模块(3)和拉伸模块(4)可在底座(1)上滑动，测量模块(5)用于测量活动模块(3)和固定模块(2)之间的距离以及拉伸模块(4)和固定模块(2)之间的距离。

作为对上述技术方案的完善和补充，本发明进一步采取如下技术措施或是这些技术措施的任意组合：

优选的，底座(1)上设有供活动模块(3)和拉伸模块(4)运动的滑轨，活动模块(3)和拉伸模块(4)的下端可沿所述滑轨平行滑动。

优选的，弹簧(6)与活动模块(3)和拉伸模块(4)的滑动轨迹平行。

优选的，测量模块(5)为平行于活动模块(3)和拉伸模块(4)的滑动轨迹的刻度尺。

优选的，所述拉伸模块(4)呈倒T型。

优选的，所述刻度尺固定于底座(1)上。

根据本发明的另一方面，提供了一种使用上述装置测量肠胃组织拉伸应力的方法，包括步骤：

1)获取待测量肠胃组织(7)；

2)将待测量肠胃组织(7)的两端分别固定于固定模块(2)和活动模块(3)上，在拉伸模块(4)上施加拉力，使得待测量肠胃组织(7)的长度发生变化；

3)由测量模块(5)测量弹簧(6)的拉力F和待测量肠胃组织(7)在该拉力作用下的长度应变σ，F＝k(x₂-x₁-B)，σ＝(x₁-A)/A*100％，其中：

k为弹簧(6)的劲度系数；

A为待测量肠胃组织(7)无拉伸时的原始长度(即，待测量肠胃组织无拉伸时活动模块和固定模块之间的距离)；