一种新型实验动物腹部可开关生物成像窗口结构

1.本发明涉及生物医学实验器械领域，尤其涉及一种新型实验动物腹部可开关生物成像窗口结构。


背景技术：

2.在医学科学实验研究中，小鼠、大鼠等是比较常用到的实验动物。当研究者希望借助显微镜观察实验动物活体腹部脏器的生理或病理动态过程时，传统的处死动物再观察的方法已不再适用，研究者们发现，需要在实验动物腹部安装一个生物成像窗口，该窗口既要满足活体实时观测的需求，又要保证不影响实验动物的生命安全和正常生理活动。
3.但是目前研究领域内所采用的生物窗口还存在一些缺陷：一是由于窗口固定在腹壁，没有骨性结构与窗相连，实验动物的运动、体位改变、肠蠕动等均可能导致窗口滑离我们期望观察的部位，同时无法保证与显微镜水平；二是现有窗口无法拆卸，对于实验动物腹部脏器的操作只能在装窗之前完成，无法进一步处理，对后续实验的限制较大；三是现有窗口需要实验动物呈俯卧位以减少脏器移动，连接显微镜时需要倒置成像(而一般用于活体观测的显微镜均采用正置成像)，在观察时需要额外专门设计倒置光路，无法适用于所有显微镜。因此，设计一种新型的实验动物腹部可拆卸活体成像窗口，对于腹部脏器相关实验和研究具有重要意义。


技术实现要素：

4.本发明目的在于针对现有技术的不足，提出一种固定于实验动物腹部的可开关生物成像窗口，方便进行操作和使用显微镜活体观察腹部脏器。
5.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种新型实验动物腹部可开关生物成像窗口结构，包括窗口本体和生物窗口固定架，所述窗口本体包括：
6.石英片上固定器；所述石英片上固定器上开有第一螺孔；
7.石英片；所述石英片为透明，用于进行光学成像；
8.防水密封圈；
9.石英片下固定器；所述石英片下固定器内圈上开有和石英片上固定器对应的内圈螺孔，一部分第一螺孔和内圈螺孔固定连接，以共同夹持石英片和防水密封圈；同时石英片下固定器上外圈具有开孔；
10.所述生物窗口固定架包括：
11.窗口固定器；所述窗口固定器开有和石英片上固定器第一螺孔对应的第二螺孔，与石英片下固定器上的剩下部分的第一螺孔固定连接；窗口固定器两端开有第三螺孔；
12.底板：
13.底座固定器：所述底座固定器开有和第三螺孔对应的螺孔，与窗口固定器的第三螺孔固定连接；底座固定器上开有用于和底板连接的螺孔，通过螺柱将底板与底座固定器固定连接。
14.进一步地，石英片为无色透明，在可见光波段和红外波段均有很高透过率，在可见光波段，透过率是92％，在红外波段，透过率是80-90％，便于进行光学成像。
15.进一步地，防水密封圈材质为软性橡胶，具有形变能力，避免腹腔内液体渗出，增加密闭性。
16.进一步地，石英片下固定器有内外两圈开孔；石英片下固定器内圈与石英片上固定器通过内圈螺孔进行间隔交错固定连接，外圈开孔用于与小动物皮肤通过孔道进行缝合固定。
17.进一步地，需要进行腹部操作时，石英片上固定器可将第一螺孔中的螺栓取下，取走石英片，待操作完成后重新安放石英片。
18.进一步地，窗口固定器呈纺锤状，中间呈花瓣形，凸出的第二螺孔与石英片上固定器的第一螺孔通过螺栓固定，且与第一螺孔上和内圈螺孔连接的螺孔间隔交错。
19.与现有技术相比，本发明提供了一种新型的实验动物腹部可拆卸活体成像窗口结构，具备以下有益效果：
20.本发明的有益效果：本发明的生物窗口通过手术，缝制在实验动物腹部，石英片通过螺孔固定于石英片固定器上，既可保证实验动物正常生理活动，又可通过显微镜观察内部结构，当需要进一步处理时，可通过旋松螺栓，取下石英片进行操作。当希望使用显微镜进行观察时，将生物窗口与窗口固定器对准，利用余下的螺孔进行固定，再将底座固定器与窗口固定器连接，调整高度，使实验动物腹部受到一定压力，防止呼吸等影响腹部脏器的观察。这种窗口可固定在实验动物腹部需要观察的任一位置，如肝窗、肾脏窗、脾脏、小肠窗、结肠窗、子宫窗等，且可实现多次操作，不需要更换实验动物或多次麻醉，操作后即可观察，提高实验准确度；此外，可以调节底座固定器的螺栓高度，调节镜头对于生物窗口的压力，以合适力度卡紧实验动物腹部，使得实验动物呼吸运动、膈肌运动、心脏搏动等不影响观察视野。最后，本窗口普遍适用于各位正置显微镜。
附图说明
21.构成本发明申请的一部分的附图用来提供对本发明申请的进一步理解，使得本发明申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本发明申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本发明申请，并不构成对本发明申请的不当限定。在附图中：
22.图1为本发明提出的一种固定于实验动物腹部的可开关生物成像窗口示意图；
23.图2为为本发明窗口固定器的结构示意图；
24.图3为本发明提出的一种固定于实验动物腹部的可开关生物成像窗口装置的整体示意图；
25.图中：1生物窗口、2石英片上固定器、3第一螺孔、4石英片、5防水密封圈、6内圈螺孔、7石英片下固定器、8外圈螺孔、9窗口固定器、10第二螺孔、11第三螺孔、12生物窗口固定架、13底座固定器、14螺柱、15底板。
具体实施方式
26.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明申请方案，下面将结合本发明申请实施例中的附图，对本发明申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的
实施例仅仅是本发明申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明申请保护的范围。
27.需要说明的是，本发明申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.在本发明申请中，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明申请中的具体含义。
29.实施例1
30.如图1-图3所示，本发明提供用于实验动物腹部的可开关成像窗口，包括窗口本体1和生物窗口固定架12，所述窗口本体1包括：
31.石英片上固定器2；所述石英片上固定器2上开有第一螺孔3；
32.石英片4；所述石英片4为透明，用以进行光学成像；
33.防水密封圈5；
34.石英片下固定器7；所述石英片上固定器2的一部分第一螺孔3可与石英片下固定器7通过内圈螺孔6固定连接，以共同夹持石英片4和防水密封圈5；当需要进一步处理时，可通过旋松螺丝，取下石英片进行操作，操作后即可观察，提高实验准确度。
35.所述生物窗口固定架12包括：
36.窗口固定器9；所述窗口固定器9的第二螺孔10可与石英片上固定器2上剩余部分的第一螺孔3通过螺栓固定连接，且与第一螺孔3上和内圈螺孔6连接的螺孔间隔交错；
37.底座固定器13：所述底座固定器13可与窗口固定器9通过第三螺孔11固定连接；
38.底板15：所述底板15可与底座固定器13通过螺柱14固定连接；可以调节底座固定器的螺栓高度，调节镜头对于生物窗口的压力，以合适力度卡紧实验动物腹部，使得实验动物呼吸运动、膈肌运动、心脏搏动等不影响观察视野；
39.本发明中，当实验动物需要装所述的可开关成像窗口的时候，
40.首先，进行生物窗口的准备：将石英片4、防水密封圈5，用石英片上固定器2和石英片下固定器7通过内圈螺孔6固定连接，将组装完成的生物窗口1消毒，可置于体积分数为75％乙醇溶液中30分钟，或高压蒸汽灭菌1.5小时，然后置于洁净干燥的容器内保存(最多可保存1周)；
41.其次，进行手术准备：使用pbs溶液清洗已经消毒的生物窗口，使用体积分数为4％水合氯醛溶液，0.1ml/10g剂量进行小鼠腹腔注射，麻醉小鼠，将失去知觉的小鼠仰卧放置，用胶带将四肢固定为“x”形，用剃毛刀剃去腹部毛发，体积分数为75％乙醇消毒剃毛区域，血管钳提起小鼠腹部皮肤，在所需观察的小鼠腹部脏器(肝、胰腺、脾脏、小肠、结肠、子宫
等)上方，使用眼科剪剪开15毫米皮肤，再剪开肌层，暴露所需观察的腹部器官，用沾pbs的棉签略微游离所需观察的器官。所述的实施例一，从切口最接近尾部的位置，距切口1毫米位置进针，穿透肌层和皮肤层，之后向上5毫米再进针，依次围绕切口作一圈荷包，两端的线留长，预备固定。根据需观察的不同脏器，使用生物胶水涂在石英片4内面的不同位置，然后将窗口贴于所需位置5分钟，然后从近头端的外圈螺孔8进针，距切口边缘1毫米出针，打结，将结收进生物窗口1内。以此为例，依次沿顺时针或逆时针将每个外圈螺孔8与切口边缘皮肤和肌肉层缝合。
42.最后，进行实验观测，将所述窗口固定器9的第二螺孔10可与石英片上固定器2上剩下的第一螺孔3通过螺栓固定连接，所述底座固定器13可与窗口固定器9通过第三螺孔11固定连接，底板15可与底座固定器13通过螺柱14固定连接，高度调节至小鼠腹部微受压，防止内部脏器滑动。此时整个成像结构已搭建完成，可通过显微镜进行观察。
43.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。