本實(shí)用新型屬于動(dòng)物模型構(gòu)建技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于構(gòu)建動(dòng)物損傷模型的細(xì)顆粒物吸入裝置。

背景技術(shù)：

PM2.5也稱為可吸入肺顆粒物，是指大氣總懸浮顆粒物中空氣動(dòng)力學(xué)直徑小于或等于2.5μm的顆粒物。雖然PM2.5只是地球大氣成分中含量很少的組分，但它對(duì)環(huán)境質(zhì)量、空氣能見度以及人體健康等都有重要的影響。已有研究表明，顆粒物在大氣中的停留時(shí)間長(zhǎng)，可輸送距離遠(yuǎn)，影響范圍大，顆粒物粒徑越小對(duì)人體健康的危害越大，這是因?yàn)橹睆皆叫。w粒物進(jìn)入呼吸道的部位和深度與直徑呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)：通常10μm直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，而2μm以下的可深入到細(xì)支氣管和肺泡。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑更小，細(xì)顆粒物進(jìn)入人體到肺泡后，會(huì)直接影響肺的通氣功能，使機(jī)體容易處在缺氧狀態(tài)，長(zhǎng)期暴露可引發(fā)心血管病和呼吸道疾病，此外，PM2.5極易吸附多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物和重金屬，使致癌、致畸、致突變的機(jī)率明顯升高，因而對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量的影響更大。

據(jù)悉，當(dāng)空氣中PM2.5的濃度長(zhǎng)期高于10，就會(huì)帶來(lái)死亡風(fēng)險(xiǎn)的上升；濃度每增加10，總死亡風(fēng)險(xiǎn)上升4％，心肺疾病帶來(lái)的死亡風(fēng)險(xiǎn)上升6％，肺癌帶來(lái)的死亡風(fēng)險(xiǎn)上升8％。2012年聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署公布的《全球環(huán)境展望5》指出，每年有70萬(wàn)人死于因臭氧導(dǎo)致的呼吸系統(tǒng)疾病，有近200萬(wàn)的過(guò)早死亡病例與顆粒物污染有關(guān)?！睹绹?guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)也發(fā)表了研究報(bào)告，報(bào)告中稱，人類的平均壽命因?yàn)榭諝馕廴竞芸赡芤呀?jīng)縮短了5年半。

世界銀行發(fā)布的報(bào)告表明，由室外空氣污染導(dǎo)致的過(guò)早死亡人數(shù)，平均為每天1000人，每年有35至40萬(wàn)的人面臨著死亡。具體來(lái)講，早在1997年，世界銀行就預(yù)計(jì)有5萬(wàn)中國(guó)人因?yàn)榭諝馕廴径^(guò)早死亡。總體來(lái)說(shuō)，這份報(bào)告發(fā)現(xiàn)，中國(guó)的空氣污染使得城市居民的壽命減少了18年。

2013年10月17日，世界衛(wèi)生組織下屬國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)發(fā)布報(bào)告，首次指認(rèn)大氣污染對(duì)人類致癌，并視其為普遍和主要的環(huán)境致癌物。空氣污染作為一個(gè)整體致癌因素被提出，它對(duì)人體的傷害可能是由其所含的幾大污染物同時(shí)作用的結(jié)果。

PM2.5可對(duì)機(jī)體產(chǎn)生多器官、多靶點(diǎn)的損傷，是一個(gè)慢性、長(zhǎng)期的病理變化過(guò)程，因此在研究PM2.5機(jī)理及其應(yīng)對(duì)策略方面，建立在模擬PM2.5發(fā)病環(huán)境下給予慢性PM2.5氣溶膠暴露形成動(dòng)物損傷模型，可更真實(shí)的反映病理過(guò)程，這也成為PM2.5研究的一個(gè)重要方向。但是現(xiàn)有構(gòu)建動(dòng)物損傷模型的細(xì)顆粒物吸入裝置均不適用于模擬PM2.5灰霾損傷模型的構(gòu)建，這主要有如下原因：1、現(xiàn)有的專用動(dòng)物顆粒吸入設(shè)備一般需要在負(fù)壓環(huán)境下進(jìn)行處理，通常導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜、成本高；2、而已研發(fā)的自制顆粒吸入裝置多采用霧化吸入的方式，會(huì)導(dǎo)致構(gòu)建的模型濕度過(guò)高，不能模擬正常的PM2.5灰霾環(huán)境，并不適用于PM2.5模型的研究；而且現(xiàn)有自制顆粒吸入裝置多無(wú)法形成持續(xù)、穩(wěn)定的、濃度可控的吸入源，導(dǎo)致動(dòng)物吸入的細(xì)顆粒物濃度不穩(wěn)定；且一般自制裝置多只進(jìn)行一只動(dòng)物操作或多只動(dòng)物容易擠成一團(tuán)，嚴(yán)重影響動(dòng)物的吸入效果；而且廢棄的細(xì)顆粒物沒(méi)有進(jìn)行回收，容易二次環(huán)境污染，也對(duì)實(shí)驗(yàn)人員造成傷害。可見，無(wú)論是現(xiàn)有成型的顆粒吸入裝置還是已知的根據(jù)需要自行研發(fā)的吸入裝置，對(duì)于研究PM2.5的影響所需的動(dòng)物損傷模型的構(gòu)建并不適用，也嚴(yán)重影響了PM2.5的深入研究。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為此，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種用于構(gòu)建動(dòng)物損傷模型的細(xì)顆粒物吸入裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中吸入裝置不適用于構(gòu)建PM2.5環(huán)境下動(dòng)物損傷模型的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所述的用于構(gòu)建動(dòng)物損傷模型的細(xì)顆粒物吸入裝置，包括順次連接的塵煙發(fā)生器和塵煙吸入器；

所述塵煙發(fā)生器包括用于儲(chǔ)存煙塵的粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}、可調(diào)節(jié)煙塵出塵量的定速調(diào)節(jié)器件，以及與所述塵煙吸入器相連通將塵煙輸送至所述塵煙吸入器的塵煙發(fā)生管道。

所述塵煙吸入器包括與所述塵煙發(fā)生管道相連通的密閉容器，所述容器內(nèi)靠底部位置處設(shè)置有容置動(dòng)物的底板，以及供未吸入的塵煙流出回收的塵煙流出管。

所述定速調(diào)節(jié)器件包括相連接的變頻定速調(diào)節(jié)器以及螺桿定量器，所述螺桿定量器穿過(guò)所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}并伸入所述塵煙發(fā)生管道，并通過(guò)所述變頻定速調(diào)節(jié)器的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)煙塵勻速流入所述塵煙發(fā)生管道。

所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}為Y型漏斗狀結(jié)構(gòu)，所述螺桿定量器穿過(guò)漏斗口并穿過(guò)所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}伸入所述塵煙發(fā)生管道，當(dāng)所述螺桿定量器轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)煙塵勻速?gòu)姆蹓m儲(chǔ)存?zhèn)}進(jìn)入所述塵煙發(fā)生管道。

所述塵煙發(fā)生管道為水平設(shè)置的L型管道結(jié)構(gòu)，所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}設(shè)置于所述塵煙發(fā)生管道兩臂連接處的上方，所述塵煙發(fā)生管道的一力臂管道伸入所述煙塵吸入器實(shí)現(xiàn)塵煙輸送，另一力臂管道遠(yuǎn)離所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}的一側(cè)安裝第一風(fēng)扇。

所述塵煙吸入器中，所述塵煙流出管穿過(guò)所述底板并與所述底板相垂直設(shè)置，所述塵煙流出管的頂端及側(cè)壁均設(shè)置有細(xì)孔以供塵煙流出回收。

所述塵煙流出管的側(cè)壁處設(shè)有若干縱向凹槽可插入擋板，所述擋板與所述底板之間形成容置待染毒動(dòng)物的空間。

所述密閉容器為圓柱體結(jié)構(gòu)容器，所述塵煙發(fā)生管道伸入至所述密閉容器的靠頂端部分，所述密閉容器的頂面與柱體側(cè)壁用搭扣鎖連接，實(shí)現(xiàn)可活動(dòng)的密閉連接。

所述密閉容器的頂端安裝有第二風(fēng)扇，以充分將塵煙混合均勻。

所述吸入裝置還包括與所述塵煙回收器相連通的塵煙回收器，實(shí)現(xiàn)未吸入塵煙的回收。

所述塵煙回收器包括與所述塵煙吸入器相連通的連接管，所述連接管位于所述底板下方并與所述塵煙流出管相連通，所述連接管伸入回收容器，將未被動(dòng)物吸入的塵煙回收至所述回收容器內(nèi)。

所述回收容器內(nèi)設(shè)置有安裝于所述連接管末端的袋狀濾過(guò)器。

本實(shí)用新型所述用于構(gòu)建動(dòng)物損傷模型的細(xì)顆粒物吸入裝置，包括塵煙發(fā)生器、塵煙吸入器以及塵煙回收器，所述吸入裝置不僅可以形成穩(wěn)定的、濃度可控的細(xì)顆粒物吸入環(huán)境，以構(gòu)建模擬灰霾環(huán)境下的動(dòng)物損傷模型；同時(shí)，所述吸入裝置可以實(shí)現(xiàn)一次性同時(shí)對(duì)多種動(dòng)物進(jìn)行穩(wěn)定的細(xì)顆粒物吸入，甚至可以使用多種顆粒物實(shí)現(xiàn)吸收染毒。本實(shí)用新型所述吸入裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于操作，動(dòng)物吸收染毒效果更為穩(wěn)定、均勻，且設(shè)置有回收裝置，可實(shí)現(xiàn)顆粒物的回收，避免了對(duì)環(huán)境的二次污染，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的傷害。

附圖說(shuō)明

為了使本實(shí)用新型的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中，

圖1為本實(shí)用新型所述吸入裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中附圖標(biāo)記表示為：1-變頻定速調(diào)節(jié)器，2-螺桿定量器，3-粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}，4-單向閥門，5-塵煙發(fā)生管道，6-第一風(fēng)扇，7-第二風(fēng)扇，8-密閉容器，9-塵煙流出管，10-擋板，11-連接管，12-回收容器，13-底板，14-細(xì)孔，15-支架。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型所述的用于構(gòu)建動(dòng)物損傷模型的細(xì)顆粒物吸入裝置，包括順次連接的塵煙發(fā)生器和塵煙吸入器，其中，所述塵煙發(fā)生器用于形成均勻的煙塵，所述塵煙吸入器用于染毒動(dòng)物吸入塵煙以構(gòu)建所述損傷模型。

所述塵煙發(fā)生器包括支架15，以及設(shè)置于所述支架15上用于儲(chǔ)存煙塵的粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}3、可調(diào)節(jié)煙塵出塵量的定速調(diào)節(jié)器件，以及與所述塵煙吸入器相連通將塵煙輸送至所述塵煙吸入器的塵煙發(fā)生管道5。所述定速調(diào)節(jié)器件調(diào)節(jié)煙塵的出塵量確保其均勻，再通過(guò)所述塵煙發(fā)生管道5將塵煙輸送至所述塵煙吸入器中進(jìn)行動(dòng)物染毒。

所述定速調(diào)節(jié)器件包括相連接的變頻定速調(diào)節(jié)器1以及螺桿定量器2，可調(diào)節(jié)變頻定速調(diào)節(jié)器1可調(diào)轉(zhuǎn)速0-60轉(zhuǎn)/分并連接螺桿定量器2，螺桿定量器2有精細(xì)螺紋，能夠穿過(guò)所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}并伸入所述塵煙發(fā)生管道，并通過(guò)所述變頻定速調(diào)節(jié)器1的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)煙塵勻速流入所述塵煙發(fā)生管道5。如圖1所示的吸入裝置給出了一種粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}的結(jié)構(gòu)，所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}3為Y型漏斗狀結(jié)構(gòu)，粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}3固定在支架15上的所述塵煙發(fā)生管道5上方，是一根長(zhǎng)約10cm的圓柱形結(jié)構(gòu)，其上方約3cm被挖空呈現(xiàn)出漏斗狀結(jié)構(gòu)，下方的約7cm的部分中間為漏斗口的通道結(jié)構(gòu)，所述螺桿定量器2從所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}3的喇叭狀漏斗口穿入并由其底部漏斗通道穿出，當(dāng)螺桿定量器2勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)煙塵勻速?gòu)姆蹓m儲(chǔ)存?zhèn)}3進(jìn)入所述塵煙發(fā)生管道5。

所述塵煙發(fā)生管道5水平設(shè)置于所述支架15上，位于所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}3的下方，主要用于經(jīng)制得的塵煙輸送至所述塵煙吸入器中進(jìn)行動(dòng)物損傷染毒。所述塵煙發(fā)生管道5為水平設(shè)置的L型管道結(jié)構(gòu)，所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}3設(shè)置于所述塵煙發(fā)生管道5兩臂連接處的上方位置，并且所述螺桿定量器2伸入至所述塵煙發(fā)生管道5內(nèi)。所述塵煙發(fā)生管道5的一力臂管道伸入所述煙塵吸入器上端，作為出氣孔實(shí)現(xiàn)塵煙輸送，出氣口處裝有單向閥門4以防氣流逆流；另一力臂則為進(jìn)氣管道，并且在所述管道遠(yuǎn)離所述粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}3的一側(cè)安裝第一風(fēng)扇6，促進(jìn)空氣進(jìn)入所述塵煙發(fā)生管道5內(nèi)。當(dāng)所述第一風(fēng)扇6打開產(chǎn)生氣流從而將通過(guò)螺桿定量器2送下來(lái)的煙塵沖散形成粉煙，并從另一端出氣孔進(jìn)入塵煙吸入器。所述塵煙吸入器包括與所述塵煙發(fā)生管道5相連通的密閉容器8，所述密閉容器8采用有機(jī)玻璃材料制成，所述容器制成直徑約為50cm，高60cm的圓柱體結(jié)構(gòu)，這是因?yàn)閳A柱體結(jié)構(gòu)較方形結(jié)構(gòu)更容易使塵煙分布均勻。所述密閉容器8的圓柱體頂面可以打開，與柱體用搭扣鎖連接，連接固定時(shí)可密閉，并在所述密閉容器8的頂側(cè)安裝第二風(fēng)扇7以充分將粉煙混合均勻。

所述塵煙發(fā)生管道5伸入至所述密閉容器8的上方位置處，所述容器內(nèi)靠底部位置處設(shè)置有用于容置動(dòng)物的底板13，所述塵煙流出管9的側(cè)壁處還設(shè)置有若干個(gè)縱向凹槽，可用擋板10插入固定，從而將塵煙流出管與所述密閉容器8柱體間的空間分割為若干個(gè)扇形動(dòng)物固定位以放置不同的動(dòng)物。圓柱體底面有一個(gè)連接孔，連接孔上端安裝有與所述底板相垂直設(shè)置的塵煙流出管9，所述塵煙流出管9的直徑約為10cm，高約為30cm，所述塵煙流出管9的頂面和側(cè)面均有若干個(gè)細(xì)孔14，由所述塵煙發(fā)生管道5輸送至所述密閉容器8內(nèi)而未被動(dòng)物吸入染毒的塵煙會(huì)通過(guò)所述細(xì)孔14進(jìn)入所述塵煙流出管9，并通過(guò)所述塵煙流出管9流出并被回收。

如圖1所示，作為可改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型所述細(xì)顆粒物吸收裝置還包括有與所述塵煙回收器相連通的塵煙回收器，實(shí)現(xiàn)未吸入塵煙的回收。所述塵煙回收器包括與所述塵煙吸入器相連通的連接管11，所述連接管直徑為10cm并位于所述底板13下方并與所述塵煙流出管9相連通，所述連接管11伸入回收容器12，將未被動(dòng)物吸入的塵煙回收至所述回收容器12內(nèi)，所述回收容器12內(nèi)裝有水做吸收之用，同時(shí)還設(shè)置有安裝于所述連接管末端的袋狀濾過(guò)器，進(jìn)一步加強(qiáng)吸收效果。

本實(shí)用新型如圖1所示的細(xì)顆粒物吸入裝置進(jìn)行小動(dòng)物細(xì)顆粒物吸入染毒的過(guò)程如下：

首先，打開所述塵煙吸入器的密閉容器8的頂側(cè)搭扣，將待染毒小動(dòng)物放置于由底板13和擋板10構(gòu)成的扇形區(qū)域固定，同時(shí)密閉頂側(cè)搭扣鎖，形成一個(gè)密封的吸入環(huán)境；

將塵煙放入粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}3，同時(shí)啟動(dòng)變頻定速調(diào)節(jié)器1，螺桿定量器2隨之開始轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)塵煙從粉塵儲(chǔ)存?zhèn)}3進(jìn)入L型塵煙發(fā)生管道5，打開L型塵煙發(fā)生管道5進(jìn)氣口處的第一風(fēng)扇6，產(chǎn)生一定的氣流將塵煙沖散形成粉煙并從另一端出氣孔進(jìn)入塵煙吸入器，通過(guò)測(cè)定塵煙吸入器內(nèi)塵煙濃度來(lái)調(diào)節(jié)變頻定速調(diào)節(jié)器1的轉(zhuǎn)速，直至達(dá)到要求濃度；

啟動(dòng)所述密閉容器8頂側(cè)的第二風(fēng)扇7充分將進(jìn)入所述塵煙吸入器的煙霧混合均勻，塵煙氣流由壓力從塵煙吸入器中塵煙流出管9的細(xì)孔流出，染毒動(dòng)物開始接受塵煙吸入，直至達(dá)到要求時(shí)間；而未被染毒吸入的塵煙顆粒則順連接管11進(jìn)入回收容器12中，部分廢棄的塵煙一部分袋狀過(guò)濾網(wǎng)過(guò)濾，另一部分由水進(jìn)行吸附，從而減小進(jìn)入環(huán)境的量，將水中顆粒物進(jìn)行回收，滅菌后重復(fù)使用。

本實(shí)用新型所述細(xì)顆粒物吸入裝置，可完全模擬塵煙吸入環(huán)境，構(gòu)建的動(dòng)物損傷模型適合于進(jìn)行PM2.5環(huán)境影響的研究。

顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。