本實用新型屬于動物模型構建技術領域，具體涉及一種用于構建動物損傷模型的細顆粒物吸入裝置。

背景技術：

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力學直徑小于或等于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，但它對環境質量、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間長，可輸送距離遠，影響范圍大，顆粒物粒徑越小對人體健康的危害越大，這是因為直徑越小，顆粒物進入呼吸道的部位和深度與直徑呈現負相關：通常10μm直徑的顆粒物通常沉積在上呼吸道，而2μm以下的可深入到細支氣管和肺泡。與較粗的大氣顆粒物相比，PM2.5粒徑更小，細顆粒物進入人體到肺泡后，會直接影響肺的通氣功能，使機體容易處在缺氧狀態，長期暴露可引發心血管病和呼吸道疾病，此外，PM2.5極易吸附多環芳烴等有機污染物和重金屬，使致癌、致畸、致突變的機率明顯升高，因而對人體健康和大氣環境質量的影響更大。

據悉，當空氣中PM2.5的濃度長期高于10，就會帶來死亡風險的上升；濃度每增加10，總死亡風險上升4％，心肺疾病帶來的死亡風險上升6％，肺癌帶來的死亡風險上升8％。2012年聯合國環境規劃署公布的《全球環境展望5》指出，每年有70萬人死于因臭氧導致的呼吸系統疾病，有近200萬的過早死亡病例與顆粒物污染有關。《美國國家科學院院刊》(PNAS)也發表了研究報告，報告中稱，人類的平均壽命因為空氣污染很可能已經縮短了5年半。

世界銀行發布的報告表明，由室外空氣污染導致的過早死亡人數，平均為每天1000人，每年有35至40萬的人面臨著死亡。具體來講，早在1997年，世界銀行就預計有5萬中國人因為空氣污染而過早死亡。總體來說，這份報告發現，中國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，世界衛生組織下屬國際癌癥研究機構發布報告，首次指認大氣污染對人類致癌，并視其為普遍和主要的環境致癌物。空氣污染作為一個整體致癌因素被提出，它對人體的傷害可能是由其所含的幾大污染物同時作用的結果。

PM2.5可對機體產生多器官、多靶點的損傷，是一個慢性、長期的病理變化過程，因此在研究PM2.5機理及其應對策略方面，建立在模擬PM2.5發病環境下給予慢性PM2.5氣溶膠暴露形成動物損傷模型，可更真實的反映病理過程，這也成為PM2.5研究的一個重要方向。但是現有構建動物損傷模型的細顆粒物吸入裝置均不適用于模擬PM2.5灰霾損傷模型的構建，這主要有如下原因：1、現有的專用動物顆粒吸入設備一般需要在負壓環境下進行處理，通常導致其結構較為復雜、成本高；2、而已研發的自制顆粒吸入裝置多采用霧化吸入的方式，會導致構建的模型濕度過高，不能模擬正常的PM2.5灰霾環境，并不適用于PM2.5模型的研究；而且現有自制顆粒吸入裝置多無法形成持續、穩定的、濃度可控的吸入源，導致動物吸入的細顆粒物濃度不穩定；且一般自制裝置多只進行一只動物操作或多只動物容易擠成一團，嚴重影響動物的吸入效果；而且廢棄的細顆粒物沒有進行回收，容易二次環境污染，也對實驗人員造成傷害。可見，無論是現有成型的顆粒吸入裝置還是已知的根據需要自行研發的吸入裝置，對于研究PM2.5的影響所需的動物損傷模型的構建并不適用，也嚴重影響了PM2.5的深入研究。

技術實現要素：

為此，本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種用于構建動物損傷模型的細顆粒物吸入裝置，以解決現有技術中吸入裝置不適用于構建PM2.5環境下動物損傷模型的問題。

為解決上述技術問題，本實用新型所述的用于構建動物損傷模型的細顆粒物吸入裝置，包括順次連接的塵煙發生器和塵煙吸入器；

所述塵煙發生器包括用于儲存煙塵的粉塵儲存倉、可調節煙塵出塵量的定速調節器件，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生管道。

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

所述定速調節器件包括相連接的變頻定速調節器以及螺桿定量器，所述螺桿定量器穿過所述粉塵儲存倉并伸入所述塵煙發生管道，并通過所述變頻定速調節器的調節實現煙塵勻速流入所述塵煙發生管道。

所述粉塵儲存倉為Y型漏斗狀結構，所述螺桿定量器穿過漏斗口并穿過所述粉塵儲存倉伸入所述塵煙發生管道，當所述螺桿定量器轉動時，可帶動煙塵勻速從粉塵儲存倉進入所述塵煙發生管道。

所述塵煙發生管道為水平設置的L型管道結構，所述粉塵儲存倉設置于所述塵煙發生管道兩臂連接處的上方，所述塵煙發生管道的一力臂管道伸入所述煙塵吸入器實現塵煙輸送，另一力臂管道遠離所述粉塵儲存倉的一側安裝第一風扇。

所述塵煙吸入器中，所述塵煙流出管穿過所述底板并與所述底板相垂直設置，所述塵煙流出管的頂端及側壁均設置有細孔以供塵煙流出回收。

所述塵煙流出管的側壁處設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物的空間。

所述密閉容器為圓柱體結構容器，所述塵煙發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壁用搭扣鎖連接，實現可活動的密閉連接。

所述密閉容器的頂端安裝有第二風扇，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，實現未吸入塵煙的回收。

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，將未被動物吸入的塵煙回收至所述回收容器內。

所述回收容器內設置有安裝于所述連接管末端的袋狀濾過器。

本實用新型所述用于構建動物損傷模型的細顆粒物吸入裝置，包括塵煙發生器、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定的、濃度可控的細顆粒物吸入環境，以構建模擬灰霾環境下的動物損傷模型；同時，所述吸入裝置可以實現一次性同時對多種動物進行穩定的細顆粒物吸入，甚至可以使用多種顆粒物實現吸收染毒。本實用新型所述吸入裝置結構簡單、易于操作，動物吸收染毒效果更為穩定、均勻，且設置有回收裝置，可實現顆粒物的回收，避免了對環境的二次污染，以及對實驗人員的傷害。

附圖說明

為了使本實用新型的內容更容易被清楚的理解，下面根據本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明，其中，

圖1為本實用新型所述吸入裝置的結構示意圖；

圖中附圖標記表示為：1-變頻定速調節器，2-螺桿定量器，3-粉塵儲存倉，4-單向閥門，5-塵煙發生管道，6-第一風扇，7-第二風扇，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-細孔，15-支架。

具體實施方式

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

所述塵煙發生器包括支架15，以及設置于所述支架15上用于儲存煙塵的粉塵儲存倉3、可調節煙塵出塵量的定速調節器件，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生管道5。所述定速調節器件調節煙塵的出塵量確保其均勻，再通過所述塵煙發生管道5將塵煙輸送至所述塵煙吸入器中進行動物染毒。

所述定速調節器件包括相連接的變頻定速調節器1以及螺桿定量器2，可調節變頻定速調節器1可調轉速0-60轉/分并連接螺桿定量器2，螺桿定量器2有精細螺紋，能夠穿過所述粉塵儲存倉并伸入所述塵煙發生管道，并通過所述變頻定速調節器1的調節實現煙塵勻速流入所述塵煙發生管道5。如圖1所示的吸入裝置給出了一種粉塵儲存倉的結構，所述粉塵儲存倉3為Y型漏斗狀結構，粉塵儲存倉3固定在支架15上的所述塵煙發生管道5上方，是一根長約10cm的圓柱形結構，其上方約3cm被挖空呈現出漏斗狀結構，下方的約7cm的部分中間為漏斗口的通道結構，所述螺桿定量器2從所述粉塵儲存倉3的喇叭狀漏斗口穿入并由其底部漏斗通道穿出，當螺桿定量器2勻速轉動時，可帶動煙塵勻速從粉塵儲存倉3進入所述塵煙發生管道5。

所述塵煙發生管道5水平設置于所述支架15上，位于所述粉塵儲存倉3的下方，主要用于經制得的塵煙輸送至所述塵煙吸入器中進行動物損傷染毒。所述塵煙發生管道5為水平設置的L型管道結構，所述粉塵儲存倉3設置于所述塵煙發生管道5兩臂連接處的上方位置，并且所述螺桿定量器2伸入至所述塵煙發生管道5內。所述塵煙發生管道5的一力臂管道伸入所述煙塵吸入器上端，作為出氣孔實現塵煙輸送，出氣口處裝有單向閥門4以防氣流逆流；另一力臂則為進氣管道，并且在所述管道遠離所述粉塵儲存倉3的一側安裝第一風扇6，促進空氣進入所述塵煙發生管道5內。當所述第一風扇6打開產生氣流從而將通過螺桿定量器2送下來的煙塵沖散形成粉煙，并從另一端出氣孔進入塵煙吸入器。所述塵煙吸入器包括與所述塵煙發生管道5相連通的密閉容器8，所述密閉容器8采用有機玻璃材料制成，所述容器制成直徑約為50cm，高60cm的圓柱體結構，這是因為圓柱體結構較方形結構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，連接固定時可密閉，并在所述密閉容器8的頂側安裝第二風扇7以充分將粉煙混合均勻。

所述塵煙發生管道5伸入至所述密閉容器8的上方位置處，所述容器內靠底部位置處設置有用于容置動物的底板13，所述塵煙流出管9的側壁處還設置有若干個縱向凹槽，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扇形動物固定位以放置不同的動物。圓柱體底面有一個連接孔，連接孔上端安裝有與所述底板相垂直設置的塵煙流出管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的頂面和側面均有若干個細孔14，由所述塵煙發生管道5輸送至所述密閉容器8內而未被動物吸入染毒的塵煙會通過所述細孔14進入所述塵煙流出管9，并通過所述塵煙流出管9流出并被回收。

如圖1所示，作為可改進的結構，本實用新型所述細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，實現未吸入塵煙的回收。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，將未被動物吸入的塵煙回收至所述回收容器12內，所述回收容器12內裝有水做吸收之用，同時還設置有安裝于所述連接管末端的袋狀濾過器，進一步加強吸收效果。

本實用新型如圖1所示的細顆粒物吸入裝置進行小動物細顆粒物吸入染毒的過程如下：

首先，打開所述塵煙吸入器的密閉容器8的頂側搭扣，將待染毒小動物放置于由底板13和擋板10構成的扇形區域固定，同時密閉頂側搭扣鎖，形成一個密封的吸入環境；

將塵煙放入粉塵儲存倉3，同時啟動變頻定速調節器1，螺桿定量器2隨之開始轉動，并帶動塵煙從粉塵儲存倉3進入L型塵煙發生管道5，打開L型塵煙發生管道5進氣口處的第一風扇6，產生一定的氣流將塵煙沖散形成粉煙并從另一端出氣孔進入塵煙吸入器，通過測定塵煙吸入器內塵煙濃度來調節變頻定速調節器1的轉速，直至達到要求濃度；

啟動所述密閉容器8頂側的第二風扇7充分將進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的細孔流出，染毒動物開始接受塵煙吸入，直至達到要求時間；而未被染毒吸入的塵煙顆粒則順連接管11進入回收容器12中，部分廢棄的塵煙一部分袋狀過濾網過濾，另一部分由水進行吸附，從而減小進入環境的量，將水中顆粒物進行回收，滅菌后重復使用。

本實用新型所述細顆粒物吸入裝置，可完全模擬塵煙吸入環境，構建的動物損傷模型適合于進行PM2.5環境影響的研究。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。