[發明專利]一種力-化學耦合生物學實驗裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202110236601.2
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112852615A
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 楊毅;易蕾;吳江;金格勒;葉爾扎提;馮興超
• 申請（專利權）人: 新疆醫科大學第一附屬醫院
• 主分類號: C12M1/36
• 分類號: C12M1/36;C12M1/34;C12M1/00;C12M3/00
• 代理公司: 北京國坤專利代理事務所(普通合伙) 11491
• 代理人: 趙紅霞

1.一種力-化學耦合生物學實驗裝置，包括：微流動模塊、蠕動泵、儲液器、活塞室、微調氣泵、活塞、蓋板、上層容納盒、卡合固定塊、薄膜。其特征在于：所述微流動模塊的流體出口通過軟管與所述蠕動泵的吸入口連接，所述蠕動泵的排出口通過液力軟管與所述儲液器的入口連接，所述儲液器的出口通過液力軟管與流體入口連接，所述微流動模塊的第一氣流接口與第二氣流接口之間連接有氣泵，所述氣泵由活塞室、微調氣泵、活塞組成，所述活塞室內兩對活塞，所述微調氣泵的氣路與活塞室連通，通過所述微調氣泵充入/吸收惰性氣體，推動所述活塞在所述活塞室內移動。所述微流動模塊的上部卡合有卡合固定塊，所述卡合固定塊內部固定有透明狀的薄膜，所述卡合固定塊的上部卡合有上層容納盒，所述上層容納盒與蓋板呈嵌入式連接。

2.根據權利要求1所述的一種力-化學耦合生物學實驗裝置，其特征在于：所述薄膜具有選擇透過性，所述微流動模塊與卡合固定塊之間以及卡合固定塊與上層容納盒之間均設置有密封環，所述密封環由硅膠液涂覆凝固而成。

3.根據權利要求1所述的一種力-化學耦合生物學實驗裝置，其特征在于：所述微流動模塊呈盒狀，所述微流動模塊的左、右兩側分別設置有流體出口和流體入口，所述微流動模塊的前、后兩側分別設置有第一氣流接口和第二氣流接口；在細胞液流動方向上，所述流體入口與集液槽的入口連接，所述集液槽的出口通過多個并聯的毛細管與所述下層流動腔的入口連接，所述下層流動腔的出口通過多個并聯的毛細管與另一集液槽的入口連接，另一集液槽的出口與所述流體出口連接。

4.根據權利要求3所述的一種力-化學耦合生物學實驗裝置，其特征在于：所述蓋板為矩形蓋狀，采用透明材料制作；所述蓋板的上部設置有腔體注入口、化學激勵物質添加口、腔體流出口，所述蓋板的下部與上層容納盒之間形成使化學激勵物質流動的上層流動腔。

5.根據權利要求3所述的一種力-化學耦合生物學實驗裝置，其特征在于：所述微流動模塊的第一氣流接口和第二氣流接口彈性連接下層流動腔的一側設置有彈性氣囊。

6.一種力-化學耦合生物學實驗方法，用于如權利要求4-6任一項所述的一種力-化學耦合生物學實驗裝置，所述實驗方法具體步驟如下：

1)取細胞培養液18～25ml加入所述儲液器中，將化學激勵物質通過化學激勵添加口加入上層流動腔中；

2)設定蠕動泵的頻率和工作周期，使蠕動泵按設定頻率、設定周期進行工作，同時，啟動化學激勵物質泵送裝置，使化學激勵物質在薄膜上形成微流動；

3)通過電子顯微鏡實時觀察并采集下層流動腔中細胞液圖像；

4)當醫務人員從所述細胞液圖像中判斷出細胞液已達到預設的培養時間，細胞的外形已達到預期效果，則停止蠕動泵、化學激勵物質泵動作；

5)從儲液器中收集樣品。