[發明專利]一種空間細胞生物力學實驗系統

有效

• 申請號: 201810431479.2
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108611270B
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 孫樹津;王成之;陳勤;龍勉
• 申請（專利權）人: 中國科學院力學研究所
• 主分類號: C12M3/00
• 分類號: C12M3/00;C12M1/36;C12M1/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種空間細胞生物力學實驗系統，其特征在于，包括：

第一多通道夾管閥(1)、第二多通道夾管閥(2)、第一微型蠕動泵(3)、第二微型蠕動泵(4)、氣泡截留及氣體交換單元(5)和培養器(6)；

所述實驗系統的輸入端包括培養液袋(7)、固定液袋(8)和清洗液袋(9)，三者的三條管路通過所述第一多通道夾管閥(1)控制，并分別與所述第一微型蠕動泵(3)的進口端管路、第二微型蠕動泵(4)的進口端管路以及第二多通道夾管閥(2)控制的一條管路連接；所述第一微型蠕動泵(3)進口端管路的兩個分支分別由所述第一多通道夾管閥(1)和第二多通道夾管閥(2)控制，出口端管路與所述氣泡截留及氣體交換單元(5)連接；所述氣泡截留及氣體交換單元(5)還與所述培養器(6)進口管路的一個分支連接；所述培養器(6)進口管路的另一個分支與所述第二微型蠕動泵(4)的出口端管路連接；所述培養器(6)出口端管路分三個分支，均通過所述第二多通道夾管閥(2)控制，并分別與所述實驗系統的輸出端和第一微型蠕動泵(3)的進口端管路連接，其中，所述實驗系統的輸出端包括廢液袋(10)和收集袋(11)。

2.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述連接均采用適用于高壓滅菌的生物相容性軟管連接。

3.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述第一多通道夾管閥(1)和所述第二多通道夾管閥(2)包括：

閥頭凹輪(12)、閥體(13)、定位輪(14)、定位輪磁鐵安裝孔(15)、固定板(16)、霍爾開關(17)和直流電機(18)；

所述閥體(13)固定于所述固定板(16)上，在所述固定板(16)上設置有霍爾開關(17)，所述定位輪(14)安裝在直流電機(18)軸上，所述閥頭凹輪(12)套在定位輪(14)方軸上，閥頭凹輪(12)、定位輪(14)與直流電機(18)軸同軸一起轉動， 所述定位輪(14)上設置有6 個定位輪磁鐵安裝孔(15)，每隔60度位置1個。

4.根據權利要求3所述的系統，其特征在于，所述閥體(13)上設置有均勻分布的6個卡位，其中，每隔60度位置1個卡位，每個卡位可以安裝一條軟管；所述固定板(16)上的霍爾開關(17)用于感應定位輪磁鐵安裝孔(15)內安裝的磁鐵，利用霍爾開關(17)感應到某一位置磁鐵所產生的信號，通過程控程序控制直流電機(18)停轉，閥頭凹輪(12)的凹部即可對應地停在某一卡位方向，該處軟管即處于開通狀態而其余位置的軟管由于受閥頭凹輪(12)非凹陷圓周的擠壓處于關閉狀態。

5.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述氣泡截留及氣體交換單元(5)包括：

氣泡截留及氣體交換單元主體(19)、軟管接頭(20)、透氣硅膠墊(21)、柵板(22)、柵板密封固定架(23)和氣泡截留室(25)， 培養液流經所述氣泡截留及氣體交換單元(5)時，利用所述透氣硅膠墊(21)和柵板(22)上的孔洞進行氣體交換，并將攜帶的氣泡截留在氣泡截留室(25)內。

6.根據權利要求1所述的系統，其特征在于，所述培養器(6)包括：

培養器主體(26)、密封墊(27)、培養基底(28)和培養片密封固定架(29)， 通過培養片密封固定架(29)將培養器主體(26)、密封墊(27)、培養基底(28)三者壓緊并在三者之間形成一個密封的培養室空間。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述培養基底(28)采用塑料培養片。

8.根據權利要求6或7所述的系統，其特征在于，所述培養基底(28)的培養片表面通過微模式化修飾以形成微米尺度表面拓撲結構，調節細胞粘附、鋪展形狀，在培養片表面預鋪不同成分的凝膠或其他基底蛋白材料，調節基底的硬度。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述培養基底(28)具有互換性，通過更換培養片進行基底物理性質的設定。