[發(fā)明專利]一種體內(nèi)力學(xué)環(huán)境模擬裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810256432.7
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN110305787A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉暢;吳芃;張洪波;秦玉杰;戴友洵
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué)
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/36;C12M1/00
• 代理公司: 上海翼勝專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

本發(fā)明提供一種體內(nèi)力學(xué)環(huán)境模擬裝置，包括：一細(xì)胞培養(yǎng)基存儲腔，用于存儲細(xì)胞培養(yǎng)基；一細(xì)胞培養(yǎng)裝置，具有一培養(yǎng)基入口和一培養(yǎng)基出口；所述培養(yǎng)基入口通過一蠕動泵與所述細(xì)胞培養(yǎng)基存儲腔流體連接，所述培養(yǎng)基出口與所述細(xì)胞培養(yǎng)基存儲腔流體連接，形成循環(huán)通路；其中，所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)設(shè)置一壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片與一信號發(fā)生裝置導(dǎo)電連接，通過所述信號發(fā)生裝置控制所述壓電陶瓷片的振幅和頻率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及細(xì)胞培養(yǎng)領(lǐng)域，尤其是一種用于細(xì)胞培養(yǎng)的體內(nèi)力學(xué)環(huán)境模擬裝置。

背景技術(shù)

細(xì)胞培養(yǎng)中，細(xì)胞的受力狀態(tài)對于體外培養(yǎng)組織至關(guān)重要，目前認(rèn)為生物體內(nèi)如骨關(guān)節(jié)組織受到交變的正壓力和體液流動時的剪切力，幾乎所有的管狀系統(tǒng)，如：動脈、靜脈等系統(tǒng)中都存在著兩種力。

傳統(tǒng)的微流道力學(xué)環(huán)境設(shè)計，通常是通過彈性膜對細(xì)胞施加壓力來模擬單方向的正應(yīng)力，無法控制受力的頻率，同時無法定量研究細(xì)胞受力情況對細(xì)胞生長及分化的影響。

因此，需要一種新的體內(nèi)力學(xué)環(huán)境模擬裝置，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個目的在于提供一種體內(nèi)力學(xué)環(huán)境模擬裝置，通過控制壓電陶瓷片的振幅和頻率，在細(xì)胞培養(yǎng)裝置的流道中產(chǎn)生與人體體內(nèi)類似的力，使得細(xì)胞能更快更好地在細(xì)胞液內(nèi)生長和存活。

為解決上述問題，本發(fā)明提供一種體內(nèi)力學(xué)環(huán)境模擬裝置，包括：一細(xì)胞培養(yǎng)基存儲腔，用于存儲細(xì)胞培養(yǎng)基；一細(xì)胞培養(yǎng)裝置，具有一培養(yǎng)基入口和一培養(yǎng)基出口；所述培養(yǎng)基入口通過一蠕動泵與所述細(xì)胞培養(yǎng)基存儲腔流體連接，所述培養(yǎng)基出口與所述細(xì)胞培養(yǎng)基存儲腔流體連接，形成循環(huán)通路；其中，所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置內(nèi)設(shè)置一壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片與一信號發(fā)生裝置導(dǎo)電連接，通過所述信號發(fā)生裝置控制所述壓電陶瓷片的振幅和頻率。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，所述壓電陶瓷片及所述信號發(fā)生裝置是本領(lǐng)域已知的市售商品。

在本發(fā)明一實施例中，所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置包括：相對設(shè)置的一上基板和一下基板，以及，一微流道芯片，所述微流道芯片夾設(shè)于所述上基板與下基板之間；其中，所述下基板上固定設(shè)置所述壓電陶瓷片，使得所述壓電陶瓷片與所述微流道芯片相接觸。

在本發(fā)明一實施例中，所述微流道芯片包括：一微流道結(jié)構(gòu)板，所述微流道結(jié)構(gòu)板上形成內(nèi)凹的微流道結(jié)構(gòu)，并且所述微流道結(jié)構(gòu)具有一流體輸入端和一流體輸出端；以及，一上蓋板，所述上蓋板覆蓋于所述微流道結(jié)構(gòu)板之上，并且，所述上蓋板在對應(yīng)于所述流體輸入端與所述流體輸出端處分別具有一貫穿孔，以形成所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置的所述培養(yǎng)基入口及所述培養(yǎng)基出口。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，所述微流道結(jié)構(gòu)可以根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)計并成型。

在本發(fā)明一實施例中，所述下基板上還固定設(shè)置至少一應(yīng)變片，所述應(yīng)變片設(shè)置于所述微流道芯片內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，所述應(yīng)變片是本領(lǐng)域已知的市售商品。

在本發(fā)明一實施例中，所述上基板與所述下基板通過螺栓固定連接。

在本發(fā)明一實施例中，所述培養(yǎng)基入口通過聚乙烯管與所述蠕動泵流體連接，所述蠕動泵通過聚乙烯管與所述細(xì)胞培養(yǎng)基存儲腔流體連接，并且，所述培養(yǎng)基出口通過聚乙烯管與所述細(xì)胞培養(yǎng)基存儲腔流體連接。

在本發(fā)明一實施例中，所述應(yīng)變片與一數(shù)據(jù)分析裝置導(dǎo)電連接，用于接收并處理所述應(yīng)變片的測量數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明一實施例中，所述數(shù)據(jù)分析裝置為一數(shù)據(jù)采集卡。