[發(fā)明專利]一種作用于細胞拉伸應力的培養(yǎng)裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410208286.2
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103966094A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設計）人: 張波;馮正權;王慶豐;劉蘋;翁土軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學野戰(zhàn)外科研究所
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/36;C12M1/34;C12N5/00
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

1.一種作用于細胞拉伸應力的培養(yǎng)裝置，其特征在于：包括控制單元和細胞拉伸刺激單元，所述控制單元和細胞拉伸刺激單元電連接；所述控制單元實現對培養(yǎng)裝置記錄的拉伸應力數據的處理，所述控制單元和細胞拉伸刺激單元通過電纜連接,通過編程實現對細胞拉伸刺激單元的控制；所述細胞拉伸刺激單元對細胞施加應力；所述控制單元和細胞拉伸刺激單元通過電纜連接；所述電纜包括控制電纜和信號電纜，所述控制電纜用于傳遞對細胞拉伸刺激單元的控制信號，所述信號電纜用于傳遞拉伸應力信號。

2.根據權利要求1所述的作用于細胞拉伸應力的培養(yǎng)裝置，其特征在于：所述控制單元包括邏輯編程單元、信號采集處理單元、顯示模塊、控制輸入輸出接口I、信號輸入接口I、信號輸出接口I、按鍵模塊和控制箱體；

所述邏輯編程單元通過編程實現對細胞拉伸刺激單元的控制；

所述邏輯編程單元和信號采集處理單元通過內部總線實現電連接，信號采集處理單元采集處理的拉伸應力數據作為輸入變量輸入邏輯編程單元并作為控制編程的條件變量參數；

所述邏輯編程單元與顯示模塊電連接，通過顯示模塊顯示細胞拉伸應力刺激控制參數輸入界面和刺激實驗中的參數顯示界面；

所述邏輯編程單元與按鍵模塊電連接，所述按鍵模塊實現對控制參數的輸入和修改；

所述邏輯編程單元與控制輸入輸出接口I電連接，通過控制電纜和細胞拉伸刺激單元實現電連接；

所述信號采集處理單元與信號輸入接口I電連接，通過信號電纜和細胞拉伸刺激單元實現電連接；

所述信號采集處理單元與信號輸出接口I電連接，實現對培養(yǎng)裝置記錄的拉伸應力數據的瀏覽、保存和處理；

所述顯示模塊、邏輯編程單元、信號采集處理單元、控制輸入輸出接口I、信號輸入接口I、信號輸出接口I和按鍵模塊固定在控制箱體內部。

3.根據權利要求1所述的作用于細胞拉伸應力的培養(yǎng)裝置，其特征在于：所述細胞拉伸刺激單元包括直線運動模塊、直線導軌、拉伸應力傳感器、細胞支架夾持模塊、信號輸出接口II、控制輸入輸出接口II、隔離板、細胞培養(yǎng)皿和刺激單元箱體；

其中，直線運動模塊、直線導軌、拉伸應力傳感器、細胞支架夾持模塊、信號輸出接口II、控制輸入輸出接口II和隔離板；

其中，隔離板固定在刺激單元箱體內部，將刺激單元箱體分隔為兩個空間，所述直線運動模塊位于其中一個空間，所述直線導軌位于另一個空間；

所述直線運動模塊與控制輸入輸出接口II電連接，并通過控制電纜和控制單元的控制輸入輸出接口I實現電連接，所述直線運動模塊用于獲取控制單元的邏輯編程單元發(fā)出拉伸應力刺激控制參數；

所述直線運動模塊和直線導軌連接，實現直線運動模塊的拉伸運動傳遞到直線導軌；

所述直線導軌固定在隔離板表面，實現直線運動在兩個空間之間的同步傳遞；

所述細胞支架夾持模塊包括固定端和移動端，所述固定端固定在隔離板表面；所述移動端固定在直線導軌表面；當拉伸刺激運動傳遞到細胞支架夾持模塊移動端，細胞支架就在細胞支架夾持模塊兩端之間產生同步拉伸刺激運動；

所述拉伸應力傳感器固定在細胞支架夾持模塊的固定端，實現拉伸刺激應力的記錄；

所述拉伸應力傳感器和信號輸出接口II電連接，實現記錄拉伸刺激應力信號的傳輸；

所述細胞培養(yǎng)皿置于刺激單元箱體細胞培養(yǎng)一側，細胞支架夾持模塊下方，所述細胞支架夾持模塊所夾持的支架材料位于細胞培養(yǎng)皿內。

4.利用權利要求1-3任意一項所述的作用于細胞拉伸應力的培養(yǎng)裝置進行細胞培養(yǎng)的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1.將控制單元、電纜和細胞拉伸刺激單元完成電連接，并進行消毒；

步驟2.將控制單元置于常規(guī)細胞培育箱外，將細胞拉伸刺激單元置于常規(guī)細胞培育箱內；

步驟3.按照細胞培養(yǎng)需求提供適應的培養(yǎng)液，準備種植完成細胞的支架材料，并將支架材料固定在細胞支架夾持模塊上；

步驟4.將細胞培養(yǎng)皿置于細胞培育箱內，并使支架材料位于細胞培養(yǎng)皿內；

步驟5.通過控制單元設置相應的參數，實現連續(xù)位伸應力刺激。