[實用新型]血管內皮細胞體外應力培養裝置

有效

• 申請號: 201320505773.6
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN203451534U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 丁皓;蘭海蓮;尚昆;雷亞楠
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/38;C12M1/36;C12M1/34
• 代理公司: 上海脫穎律師事務所 31259
• 代理人: 脫穎

技術領域

本實用新型涉及血管內皮細胞體外應力培養裝置。

背景技術

血管內皮細胞是人體最大的具有分泌功能的組織之一，參與機體正常調節。內皮細胞結構變異、功能障礙，易誘發動脈粥樣硬化等一系列血管相關性疾病。然而，體外內皮細胞可作為研究這些疾病的實驗材料，因此，在脈動流條件下，更接近人體血液動力學環境的血管內皮細胞動態培養至關重要。

但是大多數內皮細胞培養裝置難以實現內皮細胞張應力的相對獨立調節，同時難以解決內皮細胞生長所需培養基底與人體血管仿真程度間的矛盾，即：彈性圓管更接近人體血管，但體外圓管環境不易于內皮細胞生長且實驗觀察不方便，而載玻片或細胞培養板可以促進內皮細胞生長，但卻與人體血管的特性相差很大。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種能夠實現正應力，張應力和切應力相對獨立調節的血管內皮細胞體外應力培養裝置。

根據本實用新型的血管內皮細胞體外應力培養裝置包括：

心泵；

與心泵相連的蓄能器；

其中設置有血管內皮細胞培養腔的主通路；

脈動分流通路；以及

儲液槽，

其中，蓄能器既通過主通路單向流體連通至儲液槽，又另外通過脈動分流通路單向流體連通至儲液槽；儲液槽則直接單向流體連通至蓄能器。

在本實用新型的一個具體實施例中，血管內皮細胞體外應力培養裝置還可以包括設置在脈動分流通路中的第一外周阻力裝置和設置在主通路中的第二外周阻力裝置，其中第二外周阻力裝置位于血管內皮細胞培養腔的下游。在這種情況下，第一外周阻力裝置和第二外周阻力裝置優選均為節流閥。

在本實用新型的一個具體實施例中，血管內皮細胞培養腔可以包含用于承載血管內皮細胞的彈性基底以及位于彈性基底之下的彈性基底拉伸裝置。彈性基底拉伸裝置可以包括滾輪和用于驅動滾輪的步進電機，其中滾輪與彈性基底直接接觸。彈性基底拉伸裝置還可以包括扭力傳感器，用于測量滾輪施加在彈性基底上的張力。

在本實用新型的一個優選實施例中，血管內皮細胞培養腔由上蓋板和下底板構成，其中上蓋板上設置有透明觀察窗和透氣孔。

在本實用新型的一個優選實施例中，儲液槽還集成有用于使儲液槽中的液體保持恒溫的恒溫裝置。

在本實用新型的一個具體實施例中，血管內皮細胞體外應力培養裝置還可以包括測控系統，用于測量并控制血管內皮細胞培養腔中的液體壓力、液體流量、液體溫度以及步進電機的轉速。

本實用新型的血管內皮細胞體外應力培養裝置可以在脈動流條件下，為內皮細胞生長提供適宜的溫度、PH值和CO₂濃度穩定的體外環境。培養腔中的彈性基底可為內皮細胞提供可調張應力，從而在培養腔中能夠實現正應力、張應力和切應力相對獨立調節的內皮細胞動態培養。

附圖說明

圖1為根據本實用新型的血管內皮細胞體外應力培養裝置的結構示意圖；

圖2為根據本實用新型的血管內皮細胞培養腔的結構示意圖；以及

圖3為根據本實用新型的血管內皮細胞培養腔的上蓋板的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細描述本實用新型的血管內皮細胞體外應力培養裝置。本領域技術人員應當理解，下面描述的實施例僅是對本實用新型的示例性說明，而非用于對其作出任何限制。

如圖l所示，本實用新型的血管內皮細胞體外應力培養裝置主要包括心泵1、蓄能器2、并聯的主通路3和脈動分流通路4和儲液槽12。主通路3中設置有血管內皮細胞培養腔13。

心泵1用于模擬心臟的周期性射血功能以產生間歇脈動流。心泵1的輸出端連接蓄能器2，蓄能器2具有緩沖作用，將心泵1射出的間歇脈動流轉化為連續脈動流，連續脈動流然后流至脈動分流通路4和主通路3這兩個分支。

蓄能器2采用氣液式結構，并且可以調節氣液比例，從而實現對高低血壓幅度的調節，即后文將會進一步提及的正應力大小的調節。

主通路3和脈動分流通路4以并聯方式分別連接于蓄能器2和儲液槽12。具體來說，蓄能器2通過主通路3單向流體連通至儲液槽12，又另外通過脈動分流通路4單向流體連通至儲液槽12。儲液槽12則又直接單向流體連通至蓄能器2從而完成循環。