[發明專利]一種平行平板實驗腔裝置

有效

• 申請號: 201610093387.9
• 申請日: 2016-02-22
• 公開（公告）號: CN105483004B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 顧宇靈;魏萍
• 申請（專利權）人: 上海泉眾機電科技有限公司
• 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

本發明屬于生物醫學領域，提供了一種可以重復高溫滅菌的平行平板實驗腔裝置，使用彈性墊反作用力使得培養片與層流流道緊密貼合，把輸入有可控的液體流轉變成可控的液體層流，并且在更換培養片的時候，對控制液體層流的控制精度的影響有很大的降低，并可以在培養片的壓邊以外的面積上實現細胞培養，與其它方案相比，在相同的培養片下，獲得或更大的培養面積或更好的流體切應力控制的重復性培養效果。

技術領域

本發明屬于生物醫學領域，涉及一種實驗用平行平板實驗腔裝置，提供一種實現層流，形成穩定的用于對細胞等培養物加載流體切應力刺激的實驗腔裝置的技術方案。

背景技術

目前的流體切應力值主要通過理論公式來計算獲得，因此為獲得需要的流體切應力值的時候，進行控制平行板實驗腔的各參數來獲得理論流體切應力。在滿足雷諾系統Re=ρQD/(μwh) ，其中ρ為液體密度，D為4wh/[2*(w+h)]的前提下，切應力計算公式：τ=6μQ/（wh^2）其中 τ為流體切應力值，μ為液體粘度，Q為液體流量，w為腔體內流道的寬度，h為腔體內流道的高度。

目前用于施加流體切應力的可重復滅菌使用的，培養片使用的是常規的載玻片（培養片），可更換培養片的，直接在載玻片上進行細胞爬片后把培養片放入平行平板實驗腔內，進行對細胞進行流體切應力刺激實驗；對于流體切應力控制主要是保證載玻片的厚度的一致性來實現，然而為此對于載玻片的厚度要求非常高；提高載玻片厚度精度要求將大大增加載玻片的制造成本；否則直接導致極大的流體切應力變化，難以滿足科研試驗的重復性要求；舉例：根據上述公式：可知在更換培養片的過程中，會造成流體切應力τ的變化的原因是培養片更換導致的高度變化。一般腔體使用的h往往是0.1mm～0.5mm高度，假設在特定粘度和流量下，w=20mm,h=0.2mm,τ=6μQ/（wh^2）=16.872達因/平方厘米時，更換載玻片高度變化0.02mm，即從1mm厚的載玻片改成1.02mm后的載玻片后，流體切應力變成了13.9463達因/平方厘米；切應力變化率達到了：17.34%。

目前為解決流道與培養片緊密貼合的方法，使用一次性的方法把培養片用膠水粘合上流道，或者使用負壓吸附的方式來實現，然而這樣的方式都是以犧牲培養片的大部分培養面積的前提下實現的。

發明內容

為了解決使用可更換片培養片（5）的平行平板實驗腔，在培養片（5）更換時避免由于培養片的尺寸誤差導致的流體切應力理論誤差問題，以及為避免占用過多培養片（5）上的培養面積下，本發明提供了一種平行平板實驗腔裝置的技術方案。

本發明的平行板實驗腔整體可進行高溫滅菌后重復使用。

本發明腔體內使用的作為耗材培養片（5）為高25mm，長75mm厚（高）1mm載玻片，厚度精度控制范圍在正0~正0.1mm；用于細胞的種植和培養，保證利用常規載玻片進行大量的細胞培養。

為了避免使用控制培養片（5）的厚度高度一致來保證在相同流量下形成的流體切應力值的相同，本發明使用了上下組合式腔體，在上腔體（1）上直接加工出流道的寬度和高度，下腔體（2）作為一個整體平面與上腔體（1）貼合，其中流道的寬度小于培養片的寬度約1～6mm，從而保證了下腔體（2）放入彈性墊（9）和培養片（5）后，下腔體流道面與培養片培養面成同一平面與上腔體（1）上的面進行貼合，形成固定尺寸的流道，上腔體（1）壓在培養片（5）的壓邊位置，組合后完全貼合流道，從而在液體各項參數可控的前提下實現對流體切應力的高精度可控，上下腔腔體使用鈦合金或者不銹鋼或者鋁合金制作而成，適合高精度加工。

為了保證培養（5）片與流道邊面的貼合，在培養片與流道邊面貼合的另一面使用了彈性墊（9）的方式，通過彈性墊的反向作用力實現了培養片與流道面有效貼合，形成了高重復性的層流道,同時簡化了安裝方式。