[實用新型]多場耦合體外細胞實驗裝置

有效

• 申請號: 201320426926.8
• 申請日: 2013-07-17
• 公開（公告）號: CN203360449U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 寧成云;余遵雄;王迎軍
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/42;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術領域

本實用新型涉及一種細胞培養裝置，尤其是一種多場耦合體外細胞實驗裝置，屬于醫療器械領域。

背景技術

天然體細胞處在復雜的機體微環境中，天然機體的應力應變、生物電場、生物磁場的作用，影響著機體組織生長的結構、形態和功能的衍變。自1957年Fukada和Yasuda對骨的宏觀力電性質的發現和隨后Bassett發現應力促進骨重建的原因可能是應力在骨內產生的電位，刺激了細胞反應，誘導了細胞的生理變化。

生物力學在臨床的應用有：骨科的肢體牽伸延長術、骨折的加壓固定術、顱頜骨牽引術及皮膚軟組織拉伸術等。磁場作用方面，有動物試驗發現：在磁場作用下，實驗組的骨小梁數目及厚度均增加，股骨的最大抗拉強度和椎體的最大抗壓強度均達到正常，人體脊柱、股骨等骨骼表面和內部將產生隨時間變化的感應電流。通過電磁生物效應，影響骨細胞代謝，提高骨密度，改善骨質量，達到預防和治療骨質疏松及骨折的目的。生物電效應在骨的塑形和重建方面起著重要作用，采用電刺激促進骨折愈合是骨科常用的治療方法。在骨折處施加負電壓所形成的電荷積累有利于骨折愈合。大量的動物實驗也證明，持續直流電，脈沖直流電、持續靜電場和脈沖電磁場均可促進骨骼的生長和修復，且已在臨床治療中廣泛應用。

利用生物力、電、磁場效應的臨床治療方法已經被廣泛使用，然而，其分子生物學機制仍未完全闡述。對活體細胞在力、電、磁場環境下的體外研究對探討其內在的分子生物學機制有重要意義。體外細胞實驗的研究除了構建設定的力、電、磁場外，其實驗環境必須與常規的細胞培養環境相適應，否則不能準確模擬生物機體體內環境，致使其研究結果缺乏科學依據。

目前，對細胞施加力場、磁場和電場進行研究的實驗裝置有四點彎曲細胞加力裝置、氣孔加壓細胞培養儀、體外細胞靜磁場加載裝置和細胞電泳儀等，然而這些設備儀器存在應用功能單一、操作繁瑣、價格高昂、不能獨立進行細胞培養、難以實現多組實驗同時進行、不利于研究生物材料與細胞反應的此類需要大量樣品的實驗研究等多種不便利因素。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供了一種結構簡單、成本低廉、操作方便、功能多樣，而且可滿足同時進行多組實驗的多場耦合體外細胞實驗裝置。

本實用新型的目的可以通過采取如下技術方案達到：

多場耦合體外細胞實驗裝置，其特征在于：包括可恒定控制水溫的容器、與容器相匹配且表面設置有多個開孔的法蘭蓋、可實現水溫分布均勻的磁力攪拌器以及可放置帶有多孔細胞培養板的電磁場發生裝置和/或單一的多孔細胞培養板的樣品架臺；所述容器的上端和下端分別設置有加水口和放水口，所述放水口處設置有球閥，所述法蘭蓋連接在容器的頂部形成可打開/閉合容器的結構，所述磁力攪拌器安裝在容器的底部；所述樣品架臺在實驗時置于容器內。

作為一種優選方案，所述容器下端還設置有加熱管和用于放置第一溫度表的第一溫度表孔，所述加熱管和第一溫度表分別與外部控溫裝置連接，實現恒定控制水溫。

作為一種優選方案，所述法蘭蓋表面設置的開孔包括進氣孔、出氣孔、線路插孔、用于放置氣壓表的氣壓表孔、用于放置第二溫度表的第二溫度表孔以及用于放置濕度計的濕度計孔。

作為一種優選方案，所述電磁場發生裝置包括一組平行的亥姆霍茲線圈、一組平行板電極、平板架臺以及電源，所述平行板電極放置在平板架臺上，所述電源底部設置有接線柱；在電磁場發生裝置置于容器內時，所述接線柱的接線通過線路插孔與外部電源控制器件連接。

作為一種優選方案，所述樣品架臺包括多層樣品臺和至少三根用于支撐樣品臺的螺紋支架，所述每層樣品臺為裁剪掉部分弧長的不規則圓形狀，其表面設置有至少三個與螺紋支架相匹配的支架孔，所述螺紋支架穿過支架孔后通過六角螺母調節和固定樣品臺的高度。

作為一種優選方案，所述每層樣品臺的表面還設置有多個用于放置離心試管的鉆孔。

作為一種優選方案，所述容器為裝有保溫隔層的圓柱形直筒狀，方便將樣品架臺放入或提出，并提高內部溫度的均勻性，其采用不銹鋼材料制成，可以穩定保壓。

作為一種優選方案，所述法蘭蓋與容器的頂部之間設置有橡膠墊圈，以提高容器的密封效果。

本實用新型相對于現有技術具有如下的有益效果：

1、本實用新型的多場耦合體外細胞實驗裝置通過電磁場發生裝置可以實現力場、磁場、電場的多場耦合，也可以實現力場、磁場、電場的單獨使用，可方便研究更加真實的生物力學、生物電磁學在分子生物學水平的機理探。