[發(fā)明專利]一種多功能微針力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010544825.5
• 申請(qǐng)日: 2020-06-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111649927A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁志山;曾勝;孫秋夢(mèng);易新;王成勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01M13/00
• 分類號(hào): G01M13/00;G01L5/00;G01N3/08
• 代理公司: 廣州市時(shí)代知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44438
• 代理人: 盧浩

本發(fā)明公開(kāi)一種多功能微針力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，其包括：工作臺(tái)、移動(dòng)傳感單元、檢測(cè)物支撐單元、成像單元；所述移動(dòng)傳感單元包括滑動(dòng)座、固定在所述滑動(dòng)座上的力學(xué)傳感器、基座和動(dòng)力源，所述基座固定在所述工作臺(tái)上，所述動(dòng)力源用于驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)座在所述基座上滑動(dòng)，所述力學(xué)傳感器的一端設(shè)有用于連接檢測(cè)探頭的連桿；所述檢測(cè)物支撐單元包括與所述基座相對(duì)設(shè)置的三維微調(diào)機(jī)構(gòu)、固定在所述三維微調(diào)機(jī)構(gòu)上的檢測(cè)架，所述檢測(cè)架用于安裝檢測(cè)物；所述成像單元包括位于所述檢測(cè)架上方的相機(jī)，所述相機(jī)用于獲取檢測(cè)圖像。本發(fā)明可以對(duì)微針進(jìn)行皮膚模擬物測(cè)試、軸向斷裂測(cè)試、橫向斷裂測(cè)試、基底力學(xué)性能測(cè)試，全面檢測(cè)評(píng)價(jià)微針的力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療微針技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種能夠檢測(cè)微針的多種力學(xué)性能的多功能微針力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

微針是指長(zhǎng)度在幾十微米到幾毫米，直徑在微米級(jí)別的針狀結(jié)構(gòu)。微針能有效刺穿皮膚的角質(zhì)層，實(shí)現(xiàn)無(wú)痛、微創(chuàng)、可控的經(jīng)皮給藥和生物樣本采集，在醫(yī)療、美容等行業(yè)備受關(guān)注，有著廣闊的應(yīng)用前景。但是，微針尺寸微小，刺入皮膚過(guò)程中若發(fā)生屈曲或斷裂難以被發(fā)現(xiàn)，這會(huì)影響微針的施用效果甚至對(duì)人體造成危害。因此，如何檢測(cè)微針的力學(xué)性能，確保微針安全有效的作用于人體皮膚，成為亟需解決的問(wèn)題。

目前，關(guān)于微針的力學(xué)測(cè)試主要有以下四種：皮膚模擬物測(cè)試、軸向斷裂測(cè)試、橫向斷裂測(cè)試、基底力學(xué)性能測(cè)試。以上四種測(cè)試分別通過(guò)萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)、納米壓痕儀等完成。但是，這些設(shè)備價(jià)格昂貴，而且不是專為微針測(cè)試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的，采用這些設(shè)備進(jìn)行微針力學(xué)測(cè)試時(shí)需進(jìn)行復(fù)雜的改裝。而且，一種設(shè)備能進(jìn)行的力學(xué)測(cè)試往往局限于上述四種試驗(yàn)中的某一種，難以全面測(cè)試微針的力學(xué)性能。

因此，急需要一種能夠檢測(cè)微針以上多種力學(xué)性能的測(cè)試設(shè)備，對(duì)微針的力學(xué)性能進(jìn)行全面、精確的檢測(cè)，確保微針用于醫(yī)療、美容等行業(yè)進(jìn)行無(wú)痛、微創(chuàng)、可控的經(jīng)皮給藥和生物樣本采集時(shí)的安全性，加速微針的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的檢測(cè)設(shè)備對(duì)微針的力學(xué)性能測(cè)試時(shí)需要進(jìn)行復(fù)雜的改裝且不能全面檢測(cè)微針的力學(xué)性能的缺陷，提供一種多功能微針力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以對(duì)微針進(jìn)行皮膚模擬物測(cè)試、軸向斷裂測(cè)試、橫向斷裂測(cè)試、基底力學(xué)性能測(cè)試，全面檢測(cè)評(píng)價(jià)微針的力學(xué)性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種多功能微針力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，其包括：

工作臺(tái)；

移動(dòng)傳感單元：包括滑動(dòng)座、固定在所述滑動(dòng)座上的力學(xué)傳感器、基座和動(dòng)力源，所述基座固定在所述工作臺(tái)上，所述動(dòng)力源用于驅(qū)動(dòng)所述滑動(dòng)座在所述基座上滑動(dòng)，所述力學(xué)傳感器的一端設(shè)有用于連接檢測(cè)探頭的連桿；

檢測(cè)物支撐單元：包括與所述基座相對(duì)設(shè)置的三維微調(diào)機(jī)構(gòu)、固定在所述三維微調(diào)機(jī)構(gòu)上的檢測(cè)架，所述檢測(cè)架用于安裝檢測(cè)物；

成像單元：包括位于所述檢測(cè)架上方的相機(jī)，所述相機(jī)用于獲取檢測(cè)圖像。

進(jìn)一步的，所述移動(dòng)傳感單元包括滾珠絲桿，所述動(dòng)力源為電機(jī)，所述電機(jī)的輸出軸通過(guò)聯(lián)軸器與所述滾珠絲桿連接，所述滾珠絲桿穿過(guò)所述滑動(dòng)座并與所述滑動(dòng)座螺紋連接。

進(jìn)一步的，所述滑動(dòng)座包括滑臺(tái)、防塵蓋板、墊板和傳感器安裝板，所述滑臺(tái)與所述滾珠絲桿螺紋連接，所述防塵蓋板安裝在所述滑臺(tái)上，所述墊板固定在所述防塵蓋板上方，所述力學(xué)傳感器安裝板固定在所述墊板上，所述力學(xué)傳感器一端通過(guò)第一連桿與所述力學(xué)傳感器安裝板固定連接，所述力學(xué)傳感器的另一端固定連接第二連桿，所述檢測(cè)探頭固定在所述第二連桿上。

進(jìn)一步的，所述成像單元包括安裝在所述工作臺(tái)上的支撐柱、與所述支撐柱轉(zhuǎn)動(dòng)連接的相機(jī)支架，所述相機(jī)固定在所述相機(jī)支架上，所述相機(jī)的底部連接一顯微鏡頭。

進(jìn)一步的，所述多功能微針力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)還包括LED光源，所述LED光源固定在所述顯微鏡頭的下方。