[发明专利]一种动物气溶胶暴露实验系统

说明书

技术领域

本发明属于吸入特性研究领域，具体涉及一种动物气溶胶暴露系统。

背景技术

随着国际环境、卫生、医学等毒理学的发展和越来越多的研究机构对吸入染毒实验的研究。各种吸入染毒实验设备层出不穷。我国也在加紧研发这一领域的相关实验设备。吸入染毒一词是来自于英文“Inhalation”，这一词仅指经口鼻的暴露染毒，国际上多以Inhalation统称染毒技术。但仅就实验的原理、方式等，我们称之为暴露染毒(exposure)。

动物暴露实验设备的研制需要根据实验动物种类和个数、染毒物质理化性质、染毒方式、染毒过程中所需监测的参数以及染毒物质的再回收或处理方式等因素，针对特定的实验要求定制的特殊设备。设备在保证实验操作的方便性的同时还要注重实验过程的准确性，保证喷雾、采样流量的精准，保证实验过程中人员及环境的安全性。染毒设备的分类，如根据暴露的部位和方式，可分为：全身暴露染毒设备；口鼻吸入暴露染毒设备；离体细胞暴露染毒设备；不同类型的染毒设备，如果根据其系统组成来看又几乎具有相同或相似结构单元，如，系统动力单元——空气压缩机；染毒物质供给单元——发生器；染毒物质暴露染毒单元——暴露舱；染毒过程环境监测控制单元——监测单元；样品分析取样单元以及染毒物质回收处理单元等。

本发明涉及的动物口鼻吸入染毒暴露系统是将动物的口鼻暴露在染毒物质的环境下。实验动物被放置在一个特制动物支架内，动物支架被固定在暴露舱内，并与舱室形成良好的进气废气独立通道，通过控制暴露舱内的物质浓度实现对动物的暴露染毒实验。动物口鼻吸入染毒暴露系统可广泛应用于药物、化学品、农药安全评价领域，吸入免疫领域，动物呼吸性疾病造模和药效实验领域，环境评价领域，放射性物质危害评估及防护领域，军事医学、航天医学领域。现有暴露系统主要存在以下缺陷：一是在采样计时初期采样流量不稳定，会造成染毒物质气溶胶浓度计算上的误差；二是在发生气溶胶时，克里森发生器的压力还没达到要求的压力值时，克里森发生器内就有染毒物质溶液存在，造成起始阶段雾化效果不好；三是喷雾后的气溶胶不容易扩散到整个暴露舱；四是暴露实验完成后将暴露舱内的染毒气溶胶排出需要很长时间，实验结束后，实验人员即打开隔离密封舱和暴露舱将实验动物取出，染毒气溶胶泄露至操作室，实验人员需配备防护装备，动物取出，关闭舱门后，舱内及操作室的染毒气溶胶再缓慢经过滤系统滤净。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种自动化动物气溶胶暴露实验系统，以精确控制感染量，实时监控实验数据，在完成暴露实验后可以快速自净，避免气溶胶外溢造成环境污染、危害实验人员安全。

一种动物气溶胶暴露实验系统，该系统包括：气溶胶发生单元、气溶胶采样单元、隔离密封舱、自净气体循环单元、负压保护单元和内部环境监测单元；所述隔离密封舱内设置暴露舱，所述气溶胶发生单元、气溶胶采样单元和自净气体循环单元分别连接暴露舱，内部环境监测单元连接隔离密封舱和/或暴露舱，所述负压保护单元连接隔离密封舱。

所述隔离密封舱用于为暴露实验提供一个密闭的防护环境和其他部件的安装支撑；所述暴露舱用于为动物气溶胶暴露实验的染毒气溶胶提供混合环境，并防止气溶胶泄漏。

进一步的，气溶胶发生单元包括：克里森发生器、蠕动泵、孔口流量计I、循环补气过滤器、喷雾泵、储液瓶、气容I和过滤器I，所述克里森发生器分别连接蠕动泵、孔口流量计I、循环补气过滤器，蠕动泵与储液瓶连接，孔口流量计I依次连接气容I、喷雾泵、过滤器I，所述连接均采用硅胶管进行连接，克里森发生器的喷雾口设置在暴露舱内。

所述克里森发生器用于染毒物质如药物、菌液等的雾化、气溶胶的形成；所述蠕动泵用于从储液瓶向克里森发生器内添加染毒物质，可以控制添加的时机在孔口流量计I检测到流量稳定后，不同于现有技术：在启动喷雾之前即添加；所述孔口流量计I用于检测喷雾泵的出气流量及压力；所述循环补气过滤器用于过滤进入克里森发生器内的空气；所述喷雾泵用于产生克里森发生器喷雾所需要的动力；所述储液瓶用于储存需要雾化的染毒物质溶液；所述气容I用于稳定喷雾泵发生的气流；所述过滤器I用于过滤进入喷雾泵并最终进入克里森发生器的外界空气。

进一步的，气溶胶采样单元包括：抽气泵、气容II、孔口流量计II、过滤器II、分水滤气器II和吸收瓶，所述抽气泵、气容II、孔口流量计II、过滤器II、分水滤气器II和吸收瓶依次采用硅胶管进行连接，吸收瓶设置在暴露舱内。