[實用新型]一種體外細胞共培養雙流道機械力加載流動腔裝置

有效

• 申請號: 201120153530.1
• 申請日: 2011-05-13
• 公開（公告）號: CN202175680U
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 孫聯文;吳欣童;梁萌;楊肖
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及生物力學工程研究領域，即涉及一種能夠對兩種細胞進行共培養且同時對兩種細胞加載剪切應力的流動腔裝置。?

背景技術

生物力學作為一門新興的交叉領域學科，越來越受到國內外科學界的重視，流動腔也作為一種力學加載裝置被廣泛應用于體外流動環境中的細胞力學研究中。最初的穩定流流動腔是由Frangos、Eskin等人設計(Eskin?SG，Ives?C?L，Mcintire?LV，et?al.Response?of?cultured?endothelial?cells?to?steady?flow[J].Microvasc?Res，1984，28：87-94；Frangos?JA，Eskin?SG，Mcintire?LV，et?al.Flow?effect?on?prostacyclin?production?by?cultured?human?endothelial?cues[J].Science，1985，227：1477-1479.)，在早期研究當中，科學家所使用的流動腔均為這種單流道平行平板流動腔。?

近十幾年來，普通的單流道平行平板流動腔已不能完全滿足實驗的需要，各種用于不同實驗需求的流動腔開始出現。如美國喬治亞工學院生物力學實驗室Helmlinger?G等人設計的脈動流輸入式流動腔(Helmlinger?G，Geiger?RV，Schreck?S，et?al.Efects?of?pulsatile?flow?on?cultured?vascular?endothelial?cell?morphology[J].ASME?J?Biomech?Engr，1991，113：123-131.)、中國科學院力學研究所錢民全等人改進的體外細胞培養平行圓板流動腔(申請號：01231650.4)及體外細胞培養裝置中的非平行平板流動腔(申請號：01231652.0)。但這類流動腔仍然為單流道流動腔，僅能滿足體外培養一種細胞的要求。?

隨著應用基礎科學的不斷深入發展，為更好的研究細胞的代謝途徑，科學家們越來越重視不同種細胞系在同一環境下共培養時之間的相互影響，例如內皮細胞與肌細胞的共培養(Agelikie?G，Vouyouka，Lifeng?Lin，et?al.Pressure?and?endothelial?coculture?upregulate?myocytic?Fas-FasL?pathway?and?induce?apoptosis?by?way?of?direct?and?paracrine?mechanisms[J].The?American?Journal?of?Surgery，2005，190：780-786.)，因此共培養流動腔裝置也逐漸被科學家們所重視，并出現多種形式。?目前可用于細胞共培養的流動腔例如：G.Ed?Rainger等人設計的共培養流動腔(G.Ed?Rainger，Philip?Stone，Clare?MM，et?al.A?novel?system?for?investigating?the?ability?of?smooth?muscle?cells?and?fibroblasts?to?regulate?adhesion?of?flowing?leukocytes?to?endothelial?cells[J].Journal?of?Immunological?Methods，2001，255：73-82.)，以及Gianni?Ciofani，Antonio?Migliore等人設計的動態培養雙腔室(Gianni?C，Antonio?M，Vittoria?R，et?al.Bicompartmental?device?for?dynamic?cell?coculture：design，realisation?and?preliminary?results[J].Journal?of?Bioscience?and?Bioengineering，2008，105(5)：536-544.)等。?

但是上述兩種流動腔多少存在缺陷。G.Ed?Rainger等人的共培養流動腔僅能針對內皮細胞一種細胞施加剪應力，適用范圍窄，具有科研局限性，且不能實現兩種細胞的同時受載；Gianni?Ciofani等人的動態培養雙腔室可以滿足兩種細胞的動態共培養，但其雙腔室主要是為研究藥物代謝動力學、分子生物學及藥物傳遞實驗等生化醫學領域所設計，僅能實現低液流共培養，寬高比小，液流剪切力小、腔室內細胞培養底層流速緩慢，不能實現對生物力學中對細胞施加機械載荷的要求。另外所有的裝置均不能進行功能擴展。?

發明內容