[發明專利]一種細胞流體力學自動控制錐板加載裝置

在審

• 申請號: 202010099015.3
• 申請日: 2020-02-18
• 公開（公告）號: CN111321055A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 霍波;阿里;葉重陽;孫青;劉弈軒
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/12;C12M1/36;C12M3/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 許姣

本發明涉及一種細胞培養裝置，具體涉及一種流體剪應力加載裝置。一種細胞流體力學自動控制錐板加載裝置，包括：無菌腔室以及加載室；無菌腔室內設有升降裝置、夾持裝置以及六孔板；加載室內設有電機、紫外線燈及控制器，電機的輸出軸與錐體連接；升降裝置帶動夾持裝置上的六孔板靠近或遠離錐體。本裝置使用紫外線燈為細胞培養提供一個無菌的環境，實驗時，將細胞接種在六孔板內，利用升降裝置調節固定在夾持裝置上六孔板距錐體的距離，根據實驗需求設定電機的旋轉方向、旋轉時間以及轉速，對細胞進行機理和功能的研究。本裝置能夠精準的控制底部的剪切力大小，根據不同的實驗要求選擇不同的加載時間、加載方向及加載模式。

技術領域

本發明涉及一種細胞培養裝置，具體涉及一種流體剪應力加載裝置。

背景技術

隨著醫學工程學科的迅速發展，對細胞及其功能的大規模研究迫在眉睫。越來越多的設備被開發出來用來各項醫療研究。在體內，血管內的液體流動或組織腔內的間質液體流動在組織再生中起著重要作用。其中流體剪切應力(FSS)在其中起到非常重要的作用，所以對于細胞的體外研究，需要開發一種能夠提供受控FSS場的流動室對其進行加載。

研究中通常用平行板流動室來進行力學加載。它是一種傳統的加載裝置，通過蠕動泵驅動流體在基底上產生剪切應力。平行板流動室已用于觀察各種人類細胞在流體剪應力下的生物學響應。然而，由于其冗長的操作程序和細胞污染的高發生率，該裝置可能不適用于需要長期流體加載的實驗。另一種設備是新型的錐板流室，通過錐板的旋轉來帶動液體進而對其壁面施加流體剪應力，其剪切力大小可通過該變轉速進行控制調節。錐板流室對不同的細胞培養物進行了深入的研究，在細胞機制和功能的研究方面取得了很大的成就。但該裝置仍需改進，主要難點是塑料片插入錐體以及板到底面的高度控制。

因此，對采用自動機構控制錐體與板之間的高度進行仔細的研究是非常重要的，其次是對該裝置中使用的電機進行控制。因此，設計一種理想的剪切應力下細胞培養裝置具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是：針對上述問題，提供一種細胞流體力學自動控制錐板加載裝置。

本發明的技術方案是：一種細胞流體力學自動控制錐板加載裝置，它包括：無菌腔室以及加載室。

無菌腔室位于加載室的下方；在無菌腔室的背側設有升降裝置、夾持裝置以及用于接種細胞的六孔板；升降裝置通過夾持裝置與六孔板連接。

加載室內部底面固定有電機與紫外線燈，電機的輸出軸從加載室底面探出與錐體連接；加載室底面設有紫外線燈的照射口，紫外線燈用于對加載裝置內進行滅菌；

在加載室內設有控制器；控制器與電機建立連接，控制電機的旋轉方向、旋轉時間以及轉速；控制器與紫外線燈建立連接，控制紫外線燈的開啟；控制器與升降裝置建立連接，控制升降裝置的位移，升降裝置帶動夾持裝置上的六孔板靠近或遠離錐體。

本裝置的使用方法為：

實驗前利用紫外線燈對加載裝置內進行照射，殺滅細菌，令加載裝置達到無菌條件。實驗時，將細胞接種在無菌腔室中的六孔板內，利用升降裝置調節固定在夾持裝置上六孔板距錐體的距離，然后根據實驗需求設定電機的旋轉方向、旋轉時間以及轉速，進而對細胞進行機理和功能的研究。

在上述方案的基礎上，進一步的，加載裝置還包括：控制面板?？刂泼姘逶O置在加載室的上端面，控制面板為用戶提供交互控制的部件，控制面板上設有開關與按鍵，通過操控開關與按鍵向控制器輸入對電機、紫外線燈、升降裝置的控制指令。

在上述方案的基礎上，進一步的，加載裝置還包括：顯示屏。顯示屏傾斜設置在加載室的側面，用于顯示加載裝置的工作狀態。

在上述方案的基礎上，進一步的，加載裝置還包括：加載裝置還包括：電池箱；電池箱設置在無菌腔室下方，用于向加載裝置提供能源供給。