專利名稱：液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種實驗裝置，尤其是一種適合于研究細(xì)胞在剪切力作用下的生長和狀態(tài)變化的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池。
技術(shù)背景細(xì)胞流變學(xué)是一門新興的交叉學(xué)科，其研究內(nèi)容之一是觀察和測量細(xì)胞在流體溶液中的形態(tài)變化、功能變化和力信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，因此，其研究離不開流體與細(xì)胞的相互作用，但是，以上研究中的細(xì)胞培養(yǎng)條件不同于常規(guī)細(xì)胞培養(yǎng)，需要特殊的設(shè)備和條件，其復(fù)雜程度遠(yuǎn)高于常規(guī)。以往在流動培養(yǎng)液中培養(yǎng)細(xì)胞是在封閉的可產(chǎn)生剪切力細(xì)胞培養(yǎng)腔中進(jìn)行的，由于培養(yǎng)中的細(xì)胞對環(huán)境的要求，就必須維持細(xì)胞培養(yǎng)液pH值的相對恒定，因此，需要配備特殊的培養(yǎng)液儲備瓶和氣體交換器。另外，液體流動的驅(qū)動力等需要與之配套的液體驅(qū)動泵、連接、控制管路和閥門等。其中恒流細(xì)胞流動剪切培養(yǎng)池一般是將兩塊較厚的透明樹脂板用一定厚度的環(huán)狀薄片隔開，加上液體進(jìn)、出管構(gòu)成，為防止液體滲漏需用數(shù)個螺釘沿環(huán)狀薄片穿透樹脂板擰緊壓實，這種結(jié)構(gòu)決定了安裝、操作過程比較復(fù)雜、繁瑣。以上流動條件下的細(xì)胞培養(yǎng)整個體系存在下列問題1、多單元，結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜，剪切池拆裝麻煩。
2、滅菌消毒處理后，容易再次引入污染。
3、體積較大，很難在二氧化碳細(xì)胞培養(yǎng)箱中操作。
4、不能在顯微鏡的高倍率下觀察細(xì)胞狀態(tài)。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，設(shè)計了一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其特別適合貼壁細(xì)胞在剪切力作用下的培養(yǎng)、觀察。
本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，包括池體和細(xì)胞貼壁板。其中所述池體內(nèi)設(shè)有攪拌池和與所述攪拌池相通的倒置圓臺狀的導(dǎo)流池，該導(dǎo)流池內(nèi)設(shè)有倒置圓臺狀的具有回流通孔的導(dǎo)流隔離塞，且二者之間設(shè)有液體流通道；所述細(xì)胞貼壁板設(shè)置在導(dǎo)流隔離塞上。
本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其中所述導(dǎo)流隔離塞通過設(shè)置在其側(cè)壁上的若干個凸起支承在所述導(dǎo)流池的側(cè)壁上。
本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其中所述細(xì)胞貼壁板為具有中心通孔的圓板，該中心通孔的橫截面積大于或等于導(dǎo)流隔離塞外周回流通孔的橫截面積。
本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其中所述細(xì)胞貼壁板為直徑小于或等于所述導(dǎo)流隔離塞的圓臺下底面直徑的圓板。所述導(dǎo)流隔離塞的圓臺下底上均布至少三個支承塊，細(xì)胞貼壁板支承在所述支承塊上。
本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其中所述細(xì)胞貼壁板包括放置在所述導(dǎo)流隔離塞的圓臺下底面的若干個小細(xì)胞貼壁載板。
本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其中所述導(dǎo)流隔離塞頂角為120 °～140°，所述導(dǎo)流池頂角為115°～125°。
本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其中本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其中所述支承塊的數(shù)量為四個，且每個支承塊的高度為0.5mm～1.5mm；所述凸起支承塊的數(shù)量為三個，且每個凸起的高度為1.0mm～2.0mm。
本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其中還包括罩在所述池體外的保護(hù)罩，其中池體的上端面與保護(hù)罩底面之間的空間距離為20mm～30mm。
本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于1、獨(dú)特的流路和液體驅(qū)動設(shè)計使以往體系中多單元簡化為僅一個單元；2、幾乎不需要拆裝，省去了進(jìn)出水管、螺釘?shù)攘悴考Y(jié)構(gòu)簡單，克服了以往體系復(fù)雜，拆裝麻煩等問題；
3、本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池內(nèi)液體的流場是輻射狀，池內(nèi)半徑方向由外向里，剪切力線性漸增，等圓線上的剪切力相等，方向不同，為細(xì)胞流變學(xué)研究提供靈活的模型；4、本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池設(shè)計獨(dú)特、結(jié)構(gòu)合理、體積小、易于加工、液體更換和安裝方便，易與各種顯微鏡配合使用。
5、本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池滅菌、消毒方便，并能避免二次污染。
本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池的其他細(xì)節(jié)和特點(diǎn)可通過閱讀下文結(jié)合附圖詳加描述的實施例便可清楚明了。


圖1是本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池的分解結(jié)構(gòu)立體示意圖；圖2是本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池的剖視分解結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池的剖視圖；圖4是本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池中的細(xì)胞貼壁板的另一種實施例的剖視圖。
具體實施方式
參見圖1、圖2和圖3。本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池包括包括池體1和細(xì)胞貼壁板5和罩在池體1外的保護(hù)罩2。其中池體1的上端面與保護(hù)罩2底面之間的空間距離為15mm～25mm。池體1內(nèi)設(shè)有攪拌池1c和與攪拌池1c相通的倒置圓臺狀的導(dǎo)流池1b，該導(dǎo)流池1b內(nèi)設(shè)有倒置圓臺狀的具有回流通孔3a的導(dǎo)流隔離塞3，且二者之間設(shè)有液體流通道，導(dǎo)流隔離塞3通過設(shè)置在其側(cè)壁上與其一體的三個高度為1.0mm的凸起3c支承在導(dǎo)流池1b的側(cè)壁上。凸起3c的高度可選擇在1.0mm～2.0mm之間。導(dǎo)流隔離塞3頂角為130 °，其頂角范圍在120°～140°之間都是可行的；導(dǎo)流池1b頂角為120°，其頂角范圍在115°～125°之間都是可行的。攪拌池1c內(nèi)設(shè)有磁力攪拌棒4。
細(xì)胞貼壁板5包括放置導(dǎo)流隔離塞3的圓臺下底面上的若干個小細(xì)胞貼壁載板，也可以是一個直接放置在導(dǎo)流隔離塞3的圓臺下底面上的圓板，該圓板上具有中心通孔(見圖4)，該中心通孔的直徑大于或等于導(dǎo)流隔離塞回流通孔3a的直徑；其也可以是一個整體的圓板(見圖3)，支承在四個高度為1.0mm支承塊3b上，支承塊固定在導(dǎo)流隔離塞3的圓臺下底面上或者設(shè)成與其一體結(jié)構(gòu)。其中支承塊3b的高度在0.5mm～1.5mm之間。
貼壁細(xì)胞在剪切力作用下的培養(yǎng)、觀察有兩種方式1、細(xì)胞貼壁板以適當(dāng)距離置于導(dǎo)流隔離塞上方，流體剪切場在細(xì)胞貼壁板和導(dǎo)流隔離塞上端面間形成，氣體交換表面在細(xì)胞貼板周圍，此種工作模式的優(yōu)點(diǎn)是可以在正置顯微鏡下原位直接觀察細(xì)胞的狀態(tài)；2、帶有中心孔的細(xì)胞貼壁板貼于導(dǎo)流隔離塞上端面，流體剪切場在細(xì)胞貼壁板和液體空氣界面間形成，此種工作模式的優(yōu)點(diǎn)是液體具有比較大的氣體交換表面。
使用本實用新型液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池的細(xì)胞剪切力實驗過程如下滅菌、消毒池體1、導(dǎo)流隔離塞3、磁力攪拌棒4，在池體1中加入數(shù)毫升細(xì)胞培養(yǎng)液，放入磁力攪拌棒4和導(dǎo)流隔離塞3，再將已種有細(xì)胞的整體圓板狀的細(xì)胞貼壁板5倒放在導(dǎo)流隔離塞3的支承塊3b上，吸去過量的液體，排除氣泡，蓋上保護(hù)罩2，放置在磁力攪拌器上。
權(quán)利要求1.液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，包括池體(1)和細(xì)胞貼壁板(5)，其特征是所述池體(1)內(nèi)設(shè)有攪拌池(1c)和與所述攪拌池(1c)相通的倒置圓臺狀的導(dǎo)流池(1b)，該導(dǎo)流池(1b)內(nèi)設(shè)有倒置圓臺狀的具有回流通孔(3a)的導(dǎo)流隔離塞(3)，且二者之間設(shè)有液體流通道，所述細(xì)胞貼壁板(5)設(shè)置在導(dǎo)流隔離塞(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述導(dǎo)流隔離塞(3)通過設(shè)置在其側(cè)壁上的若干個凸起(3c)支承在所述導(dǎo)流池(1b)的側(cè)壁上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述細(xì)胞貼壁板(5)為具有中心通孔的圓板，該中心通孔的直徑大于或等于導(dǎo)流隔離塞回流通孔的直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述細(xì)胞貼壁板(5)為直徑小于或等于所述導(dǎo)流隔離塞(3)的圓臺下底面直徑的圓板，所述導(dǎo)流隔離塞(3)的圓臺下底上均布至少三個支承塊(3b)，細(xì)胞貼壁板(5)支承在所述支承塊(3b)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述細(xì)胞貼壁板(5)包括放置在所述導(dǎo)流隔離塞(3)的圓臺下底面的若干個載板。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述導(dǎo)流隔離塞(3)頂角為120°～140°，所述導(dǎo)流池(1b)頂角為115°～125°。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述導(dǎo)流隔離塞(3)頂角為120°～140°，所述導(dǎo)流池(1b)頂角為115°～125°。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述支承塊(3b)的數(shù)量為四個，且每個支承塊的高度為0.5mm～1.5mm；所述凸起(3c)的數(shù)量為三個，且每個凸起的高度為1.0mm～2.0mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述支承塊(3b)的數(shù)量為四個，且每個支承塊的高度為0.5mm～1.5mm；所述凸起(3c)的數(shù)量為三個，且每個凸起的高度為1.0mm～2.0mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1，2，8或9所述的液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，其特征是還包括罩在所述池體(1)外的保護(hù)罩(2)，其中池體(1)的上端面與保護(hù)罩(2)底面之間的空間距離為20mm～30mm。
專利摘要本實用新型涉及一種液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池，特別適合貼壁細(xì)胞在剪切力作用下的培養(yǎng)、觀察。包括池體和細(xì)胞貼壁板。其中所述池體內(nèi)設(shè)有攪拌池和與所述攪拌池相通的倒置圓臺狀的導(dǎo)流池，該導(dǎo)流池內(nèi)設(shè)有倒置圓臺狀的具有回流通孔的導(dǎo)流隔離塞，且二者之間設(shè)有液體流通道；所述細(xì)胞貼壁板設(shè)置在導(dǎo)流隔離塞上。本實用新型細(xì)胞剪切培養(yǎng)池內(nèi)液體的流場是輻射狀，池內(nèi)半徑方向由外向里，剪切力線性遞增，等圓線上的剪切力相等，方向不同，為細(xì)胞流變學(xué)研究提供靈活的模型；這種液體自循環(huán)細(xì)胞剪切培養(yǎng)池結(jié)構(gòu)合理、體積小、不需額外液體/氣體交換和灌流泵，并可與正置光學(xué)顯微鏡配合使用進(jìn)行原位觀察。
文檔編號C12M3/00GK2571766SQ02246570

公開日2003年9月10日 申請日期2002年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月23日
發(fā)明者韓學(xué)海 申請人:中國科學(xué)院生物物理研究所