[實用新型]一種可產生脈動流的流動腔系統

有效

• 申請號: 201821432942.7
• 申請日: 2018-08-31
• 公開（公告）號: CN209759428U
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 林蔣國;吳建華;方穎
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00
• 代理公司: 44102 廣州粵高專利商標代理有限公司
• 代理人: 何淑珍

本實用新型公開一種可產生脈動流的流動腔系統，包括前儲液器、前單向閥、脈動流生成裝置、后單向閥、流動腔、后儲液器和循環泵，所述循環泵與前儲液器連接，所述前儲液器與前單向閥連接，所述前單向閥與脈動流生成裝置連接，所述脈動流生成裝置與后單向閥連接，所述后單向閥與流動腔連接，所述流動腔和循環泵與后儲液器連接；所述脈動流生成裝置用于產生脈動流，所述循環泵用于保持流體的循環，所述前單向閥和后單向閥用于阻止流體回流，所述流動腔用于進行試驗觀察；本實用新型的一種可產生脈動流的流動腔系統，可編程控制產生不同幅度和周期的脈動流場，具有防止回流的產生、實現長時間實驗觀察、成本較低，組裝簡單的優點。

技術領域

本實用新型涉及流動腔系統技術領域，具體涉及一種可產生脈動流的流動腔系統。

背景技術

目前，流動腔系統被廣泛地應用于分子細胞生物學、生物力學、力學生物學等領域的研究。流動腔系統可在體外模擬血管內流場特性，為科研工作者研究流體環境下，細胞的功能（如細胞黏附、生長、凋亡、遷移、信號傳導等），以及蛋白質的功能（如蛋白質的相互作用、反應動力學等）提供了高效而有力的工具。

目前，流動腔系統包括平行平板流動腔系統、非平行平板流動腔系統、Y型平行平板流動腔系統等。流動腔系統流體的驅動主要是通過活塞泵或循環泵來實現。活塞泵驅動方式的優勢在于可提供可控的不同流速的穩定流場。然而，由于該驅動方式為開環系統，實驗時長受到初始時流體量的限制，不能進行長時間的觀察。由于循環泵驅動方式的流動腔系統為閉環系統，其優勢在于可進行長時間的觀察。然而，由于其轉動部件的缺陷，流場不可控，穩定性低，甚至出現逆流的情況。此外，無論是活塞泵還是循環泵驅動方式的流動腔系統均不能提供與生理相似的脈動流場，因此不適用于考察生理脈動流場對細胞和蛋白功能的影響。

在這樣的背景，本實用新型提出了可產生脈動流的流動腔系統。本系統包含了脈動流生成器裝置，在該裝置中，采用可編程控制的壓電陶瓷或直線電機驅動注射器的往復運動，增加或減少生成器內腔的壓力，進而產生可控的脈動流體。此外，本系統利用循環泵形成閉環的流動腔系統，可實現長時間的實驗操作；脈動流生成器后的單向閥可防止流體的逆向流動。

實用新型內容

有鑒于此，為解決上述現有技術中的問題，本實用新型提供了一種可產生脈動流的流動腔系統，可編程控制產生不同幅度和周期的脈動流場，具有防止回流的產生、實現長時間實驗觀察、成本較低，組裝簡單的優點。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案如下。

一種可產生脈動流的流動腔系統，包括前儲液器、前單向閥、脈動流生成裝置、后單向閥、流動腔、后儲液器和循環泵，所述循環泵與前儲液器連接，所述前儲液器與前單向閥連接，所述前單向閥與脈動流生成裝置連接，所述脈動流生成裝置與后單向閥連接，所述后單向閥與流動腔連接，所述流動腔和循環泵與后儲液器連接；所述脈動流生成裝置用于產生脈動流，所述循環泵用于保持流體的循環，所述前單向閥和后單向閥用于阻止流體回流，所述流動腔用于進行試驗觀察。

進一步地，所述脈動流生成裝置包括腔體單元、注射器和步進電機，所述注射器活塞固定與步進電機上，所述注射器安裝在腔體單位上。

進一步地，所述腔體單元包括外腔體和內腔體，所述外腔體由硬質材料制成，所述內腔體由聚二甲基硅烷膜制成，所述外腔體上設有注射器接口和排氣口，所述注射器接口與注射器連接，所述外腔體與內腔體不連通。

進一步地，所述外腔體與內腔體的體積比為1:2～2:1，所述內腔體與塑料導管連接。

進一步地，所述前儲液器、前單向閥、脈動流生成裝置、后單向閥和流動腔處于同一水平面上。

進一步地，所述循環泵與前儲液器之間、前儲液器與前單向閥之間、前單向閥與脈動流生成裝置之間、脈動流生成裝置與后單向閥之間、后單向閥與流動腔之間、流動腔與后儲液器之間、后儲液器與循環泵之間均通過塑料導管連接。