[發(fā)明專利]一種基于血管化螺旋形人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010940938.7
• 申請(qǐng)日: 2020-09-09
• 公開（公告）號(hào): CN112264943B
• 公開（公告）日: 2021-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫韜;石青;王化平;黃強(qiáng);福田敏男
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B25B5/06
• 分類號(hào): B25B5/06
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 張潔;廖輝

1.一種基于血管化人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗，其特征在于：包括仿生微夾持機(jī)構(gòu)(1)、血管化螺旋形人工肌肉(2)、電極組件(3)、凹型基座(4)和細(xì)胞培養(yǎng)液(5)；

所述仿生微夾持機(jī)構(gòu)(1)為對(duì)稱一體化結(jié)構(gòu)，由U型段(11)和仿生微鉗臂段(12) 組成，所述U型段(11)底部固定在凹型基座(4)的凹型槽內(nèi)，仿生微鉗臂段(12)由U型段(11)的頂部延伸而出；U型段(11)的兩側(cè)對(duì)稱開有凹槽(111)；

所述仿生微鉗臂段(12)內(nèi)側(cè)設(shè)有仿鍬甲上顎的尖銳微突起，外側(cè)沿豎直方向向外傾斜；

所述血管化螺旋形人工肌肉(2)為微纖維(21)自U型段(11)兩側(cè)凹槽(111)的一端纏繞至另一端而形成的空心長方體框結(jié)構(gòu)；所述微纖維(21)的材質(zhì)為水凝膠材料，微纖維(21)內(nèi)沿長度方向設(shè)有生物微纖維(211)和微流道(212)；所述生物微纖維(211)內(nèi)包裹有骨骼肌細(xì)胞，所述生物微纖維(211)的材質(zhì)為能使得骨骼肌細(xì)胞粘附增殖的生物材料；

所述電極組件(3)為所述骨骼肌細(xì)胞提供電壓；

使用時(shí)，所述細(xì)胞培養(yǎng)液(5)由所述微纖維(21)的一端注入，另一端流出。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于血管化人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗，其特征在于：所述仿生微夾持機(jī)構(gòu)(1)的材質(zhì)為SU-8光交聯(lián)材料。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于血管化人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗，其特征在于：所述仿生微夾持機(jī)構(gòu)(1)的厚度為0.4毫米～0.7毫米；所述U型段(11)的凹槽(111)的長度為4毫米～5毫米，凹槽(111)深度范圍為0.2毫米～0.4毫米。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于血管化人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗，其特征在于：所述仿生微鉗臂段(12)外側(cè)沿豎直方向向外傾斜角度為3度～10度。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于血管化人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗，其特征在于：所述微纖維(21)橫截面呈圓形，直徑為0.35毫米～0.5毫米；所述微流道(212)橫截面呈圓形，直徑為0.05微米～0.08微米。

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于血管化人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗，其特征在于：所述微纖維(21)材料為海藻酸鈣水凝膠。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于血管化人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗，其特征在于：所述生物微纖維(211)材質(zhì)為膠原蛋白。

8.如權(quán)利要求1所述的一種基于血管化人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗，其特征在于：所述電極組件(3)為所述骨骼肌細(xì)胞提供峰值為2伏特，頻率為0.1Hz～10Hz的輸入電壓。

9.如權(quán)利要求1所述的一種基于血管化人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗，其特征在于：所述凹型基座(4)內(nèi)與所述凹槽(111)相對(duì)的位置處分別設(shè)有電極安裝孔(41)；

所述電極組件(3)包括電極片(31)、電源(32)和固定板(33)，所述電極片(31)放置在所述電極安裝孔(41)內(nèi)，所述電極片(31)通過導(dǎo)線與電源(32)連接后通過外側(cè)的固定板(33)固定。

10.如權(quán)利要求9所述的一種基于血管化人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿生微夾鉗，其特征在于：所述固定板(33)的材質(zhì)為SU-8光交聯(lián)材料。