一、产品基础介绍

1. 设备全称

KW-400E 离体微血管张力测定系统（离体组织恒温灌流系统），南京卡尔文自研，配置采集系统，也可适配Labchart分析系统，是心血管药理、血管内皮功能研究核心设备 。

2. 核心用途

体外模拟体内恒温、供氧生理环境，实时记录离体血管/平滑肌收缩、舒张张力变化，量化血管活性药物、离子通道、内皮因子的作用效应。

3. 适用实验样本

- 微血管（30μm~450μm）：大鼠/小鼠肠系膜动脉、脑微动脉、肾微动脉

- 中大血管（0.45~7mm）：胸主动脉、冠脉、肺动脉、颈动脉、股动脉

- 其他平滑肌：气管环、肠管、子宫平滑肌、淋巴管、心肌肌条

4. 主流应用研究方向

1. 血管内皮功能（NO、H₂S、前列环素舒张通路）

2. 高血压、糖尿病、动脉粥样硬化、衰老血管损伤病理机制

3. 血管活性药物筛选、浓度-效应量效曲线构建

4. 离子通道、神经递质、血管硬度、平滑肌收缩机制研究

二、核心技术参数

1. 通道配置：4独立通道，每通道温度、通气、张力采集互不干扰

2. 温控系统：内置PID恒温，室温~45℃，控温精度±0.1℃，无需外接水浴，无结垢污染；可拆卸不锈钢浴槽可直接置于显微镜下操作

3. 张力检测：高精度传感器，可选量程0~500mN，检测精度0.1mN（0.01g级）；三维微螺旋调节尺，调节精度0.01mm，精准预拉伸血管

4. 浴槽规格：单槽容积最大10mL，独立密封浴槽盖，预留加药、通气、排液口；自动废液抽吸泵，流量70mL/min

5. 样本固定配件

- 微型钳夹架：适配30μm~450μm微血管

- 不锈钢针架：适配450μm~7mm大血管环

6. 人机交互：6.8英寸液晶触摸屏，实时显示四路张力、温度、通气参数

7. 供气：每通道独立针阀控气，持续通入95%O₂+5%CO₂混合气体维持组织活性

8. 配套采集：可配置国产采集系统。标准模拟信号输出，可对接PowerLab信号采集系统，软件实时绘制张力曲线、导出原始数据

三、特点

1. 一体化集成：温控、张力传感、自动排废、多路通气整机整合，占用实验室空间小；

2. 微血管专用：兼容30μm极细微血管，填补微小血管体外张力检测设备缺口；

3. 独立通道并行实验：4组样本同步测试，大幅缩短药物筛选周期；

4. 低维护：无外置水浴循环，不锈钢浴槽易清洗消毒，减少交叉污染；

5. 显微兼容：浴槽底座可拆卸倒置显微镜下装夹微血管，装样可视化、损伤小。

四、标准化完整实验流程（血管环张力实验通用步骤）

前置准备（实验前1h）

1. 设备开机预热

接通220V电源，打开KW-400主机，触摸屏设置浴槽温度37.0℃；开启氧气混合钢瓶，调节每通道气流微阀，保持缓慢连续气泡（无剧烈翻腾）。

2. 浴槽充液

每个浴槽加入10mL预冷K-H生理缓冲液，启动自动循环补液，持续通氧平衡30min。

3. 采集系统对接

用信号线将设备张力输出端口连接PowerLab，打开分析软件，新建实验文件，设置采样频率、张力标尺，清零基线。

4. 器械预冷

解剖皿、显微镊、剪刀、固定钢针/微型钳夹浸泡于4℃预冷通氧K-H液备用。

步骤1：动物取材与血管分离（冰上操作）

1. 麻醉处死实验动物（大鼠/小鼠），快速分离目标血管（肠系膜、胸主动脉等），立即放入4℃通氧K-H缓冲液；

2. 体视显微镜下剔除血管外脂肪、结缔组织，避免损伤内皮；

3. 用显微剪刀将血管裁剪为2~3mm长度血管环；微血管选用钳夹架，大血管环穿2根不锈钢固定针备用；全程保持组织浸泡通氧液体，避免干燥失活。

步骤2：血管装夹与基线预拉伸（核心操作）

1. 打开浴槽盖，将血管环两端固定于对应通道张力传感器支架与调节螺旋支架；微血管使用微型钳轻柔夹持血管两端；

2. 缓慢旋转三维微螺旋尺，轻柔拉伸血管环，观察软件张力曲线，逐步施加基础静息张力：

- 小鼠肠系膜微血管：2~3mN

- 大鼠胸主动脉环：8~10mN

3. 固定螺旋位置，盖上浴槽密封盖，持续37℃通氧孵育。

步骤3：血管平衡稳定期（60~90min）

1. 每15min更换一次浴槽内K-H缓冲液，清除代谢废物；

2. 实时观察张力基线，待曲线完全平稳无漂移，视为血管活性恢复；

3. 基线稳定后，加入60mmol/L高钾溶液预收缩，验证血管平滑肌活性；收缩幅度达标后，多次换液洗脱至高钾作用完全消失，张力回归基线。

步骤4：内皮完整性鉴定（可选，内皮功能实验必做）

1. 加入10⁻⁶mol/L苯肾上腺素（PE）诱导血管稳定收缩；

2. 收缩平台期后，累积加入乙酰胆碱ACh（10⁻⁹~10⁻⁵mol/L）；

3. 若舒张幅度＞70%，判定内皮完整；舒张微弱提示内皮损伤，样本舍弃。

步骤5：药物浓度梯度刺激（量效曲线实验）

1. 洗脱ACh，张力回归基线后，再次PE预收缩至稳定平台；

2. 采用累积加药法，梯度加入待测舒张药物（从低浓度到高浓度，间隔5~8min，直至张力不再变化）；

3. 软件实时记录每一级药物对应的舒张张力差值；

4. 单通道完成一组浓度梯度后，多次换液洗脱，血管张力恢复基线后可开展下一组对照药物实验。

步骤6：实验收尾与设备清洗

1. 全部实验组完成后，旋转螺旋释放血管张力，取下血管样本；

2. 排空浴槽废液，先用去离子水冲洗浴槽、支架、固定针；再用75%乙醇浸泡10min消毒，纯水冲净残留酒精；

3. 关闭氧气阀门，设备降温至室温后断电；支架、钳夹烘干存放，避免锈蚀。

五、实验关键注意事项

1. 全程血管不可离开通氧缓冲液，干燥会快速导致平滑肌失活；

2. 预拉伸力度轻柔，过度牵拉会撕裂血管内皮、平滑肌；

3. 气流控制以缓慢细密气泡为准，剧烈鼓泡会冲击血管造成基线漂移，也会影响组织张力记录；

4. 药物加样沿浴槽侧壁缓慢滴入，禁止直接冲击血管环；

5. 多通道实验保证各组平衡时间、加药间隔完全统一，减少组间误差。

6. 实验取组织可以适当多留存一些，实验过程中组织可能失活。