本發(fā)明涉及用來(lái)構(gòu)造組織和細(xì)胞的培養(yǎng)環(huán)境的一種加載裝置,尤其是一種生物反應(yīng)器。
背景技術(shù):
生物反應(yīng)器是指在組織工程化軟骨和骨力生物學(xué)的研究中,用來(lái)構(gòu)造組織和細(xì)胞的培養(yǎng)環(huán)境的一種加載裝置。生物反應(yīng)器分為拉伸或直接動(dòng)態(tài)壓縮式生物反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)臂式生物反應(yīng)器、攪拌式生物反應(yīng)器、液壓式生物反應(yīng)器、灌流式生物反應(yīng)器、滾壓式動(dòng)態(tài)加載生物反應(yīng)器等。
中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)枺?00880116936.3 申請(qǐng)日: 2008-09-24)公開了一種種生物反應(yīng)器,它包括封閉殼體和至少一個(gè)腔室,該封閉殼體具有殼體壁,該至少一個(gè)腔室與殼體壁連接。該至少一個(gè)腔室包括腔室進(jìn)口和出口,分別用于將材料供給該至少一個(gè)腔室和從該至少一個(gè)腔室排出材料。殼體包括:殼體進(jìn)口,用于將材料供給腔室進(jìn)口;以及殼體出口,用于將已處理的材料從腔室出口排出到生物反應(yīng)器的外部。生物反應(yīng)器形成封閉容積,其中,在生物反應(yīng)器中的反應(yīng)器壓力高于生物反應(yīng)器外部的外部壓力,這樣,生物反應(yīng)器自支承。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明根據(jù)人體內(nèi)軟骨真實(shí)的受力生長(zhǎng)環(huán)境,結(jié)合仿生學(xué)的理論基礎(chǔ),綜合考慮真實(shí)的受力情況對(duì)軟骨的影響,結(jié)合獨(dú)立設(shè)計(jì)完成的生物反應(yīng)器,成為一種新型的動(dòng)態(tài)加載生物反應(yīng)器。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
生物反應(yīng)器包括兩塊透明的玻璃板、主框架、支架、上下兩個(gè)組合立柱、導(dǎo)水管、密封橡膠圈和兩個(gè)貝母組成;所述的支架和組合立柱是由多個(gè)零件組合而成的;所述的支架和主框架支持著整個(gè)結(jié)構(gòu),主框架通過設(shè)計(jì)了一個(gè)凸出的螺紋小柱,與支架的螺紋孔相配合;所述的密封膠片鑲在主框架凹進(jìn)去的框里面,有效的密封了透明玻璃板與框架之間的聯(lián)系;所述的扣鎖扣固定在主框架上,當(dāng)需要把透明的玻璃板安裝在主框架時(shí),又可以通過扣鎖扣緊緊的夾緊玻璃板和主框架。實(shí)驗(yàn)用的細(xì)胞放在兩個(gè)立柱c之間,可以調(diào)節(jié)立柱b使兩個(gè)立柱c可以很好的夾住,固定住細(xì)胞,給細(xì)胞提供合適的生長(zhǎng)環(huán)境。通過兩邊的導(dǎo)水管注入培養(yǎng)液,透明的玻璃板可以觀察實(shí)驗(yàn)的模擬過程;所述的玻璃板和箱殼通過密封橡膠圈密封。所述的培養(yǎng)皿的立柱由三部分組成,分別命名為立柱a、立柱b、立柱c;所述的立柱是用來(lái)連接夾具和試樣的。接通電源后,電機(jī)會(huì)帶動(dòng)立柱做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),使得兩根立柱之間的試樣受力加載進(jìn)行反復(fù)加載試驗(yàn)。所述的支架是用來(lái)支撐生物反應(yīng)器主體的部分,它由兩塊支架a和一塊支架b組成。支架a連接著支架b和連接板,連接板連接著主框架。在用夾具夾住生物反應(yīng)器的立柱a時(shí),支架可以平放在工作平臺(tái)上。
作為優(yōu)選,所述的立柱a、立柱b、立柱c根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合材料選為不易被腐蝕和變形的耐高溫環(huán)氧乙烷消毒的材料制成,可以長(zhǎng)期使用。
作為優(yōu)選,所述的立柱a、立柱b、立柱c是中空結(jié)構(gòu),便于營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)和鹽水通過中間孔進(jìn)入到培養(yǎng)皿中。
作為優(yōu)選,所述的立柱a、立柱b、立柱c是獨(dú)立的,之間可以相互配合,如果有一個(gè)零件出現(xiàn)問題,可以跟換零件,避免了整體立柱的材料浪費(fèi)。
作為優(yōu)選,在實(shí)驗(yàn)時(shí),可以把生物反應(yīng)器單獨(dú)放到消毒柜里面進(jìn)行消毒,保證無(wú)菌的實(shí)驗(yàn)條件,在不需要進(jìn)行生物細(xì)胞或材料加載實(shí)驗(yàn)時(shí),可以把生物反應(yīng)器脫離疲勞試驗(yàn)機(jī),單獨(dú)的平放在儲(chǔ)物柜里面。
本發(fā)明的有益效果是,該生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)緊湊,體積小巧可以放在無(wú)菌操作臺(tái)里面,生物反應(yīng)器的向全能型超級(jí)生物反應(yīng)器發(fā)展做了巨大的貢獻(xiàn),為生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展和組織工程的研究帶來(lái)了改變。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
圖1是生物反應(yīng)器主視圖。
圖2是生物反應(yīng)器側(cè)視圖。
圖中1-立柱a,2-連接板,3-立柱b,4-立柱c,5-連接板,6-支架b,7-密封膠片,8-貝母,9-支架a,0-輸送口,11-玻璃板,12-主框架,13-進(jìn)液孔。
具體實(shí)施方式
在圖1中,生物反應(yīng)器包括兩塊透明的玻璃板、主框架、支架、上下兩個(gè)組合立柱、導(dǎo)水管、密封橡膠圈和兩個(gè)貝母組成;所述的支架和組合立柱是由多個(gè)零件組合而成的;所述的支架和主框架支持著整個(gè)結(jié)構(gòu),主框架通過設(shè)計(jì)了一個(gè)凸出的螺紋小柱,與支架的螺紋孔相配合;所述的密封膠片鑲在主框架凹進(jìn)去的框里面,有效的密封了透明玻璃板與框架之間的聯(lián)系;所述的扣鎖扣固定在主框架上,當(dāng)需要把透明的玻璃板安裝在主框架時(shí),又可以通過扣鎖扣緊緊的夾緊玻璃板和主框架。實(shí)驗(yàn)用的細(xì)胞放在兩個(gè)立柱c之間,可以調(diào)節(jié)立柱b使兩個(gè)立柱c可以很好的夾住,固定住細(xì)胞,給細(xì)胞提供合適的生長(zhǎng)環(huán)境。通過兩邊的導(dǎo)水管注入培養(yǎng)液,透明的玻璃板可以觀察實(shí)驗(yàn)的模擬過程;所述的玻璃板和箱殼通過密封橡膠圈密封。所述的培養(yǎng)皿的立柱由三部分組成,分別命名為立柱a、立柱b、立柱c;所述的立柱是用來(lái)連接夾具和試樣的。接通電源后,電機(jī)會(huì)帶動(dòng)立柱做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng),使得兩根立柱之間的試樣受力加載進(jìn)行反復(fù)加載試驗(yàn)。所述的支架是用來(lái)支撐生物反應(yīng)器主體的部分,它由兩塊支架a和一塊支架b組成。支架a連接著支架b和連接板,連接板連接著主框架。在用夾具夾住生物反應(yīng)器的立柱a時(shí),支架可以平放在工作平臺(tái)上。
該生物反應(yīng)器的工作原理是整個(gè)操作在無(wú)菌的環(huán)境下進(jìn)行,該生物反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)緊湊,體積小巧可以放在無(wú)菌操作臺(tái)里面。進(jìn)行操作時(shí),打開透明的玻璃,可將離體培養(yǎng)的細(xì)胞或者生物材料等固定在貝母與立柱c之間。從立柱a 上的進(jìn)液孔或者主框架上的輸送口都可以輸送營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)或者鹽水,為離體培養(yǎng)的細(xì)胞提供真實(shí)的體內(nèi)環(huán)境。同時(shí)在主框架上有兩個(gè)輸送口,可以達(dá)到一進(jìn)一出的功能,循環(huán)或者隨時(shí)跟新營(yíng)養(yǎng)介質(zhì)或者鹽水。密封好生物反應(yīng)器后可以將其安裝在具有拉伸、壓縮、沖撞功能的疲勞試驗(yàn)機(jī)上,使用夾具將其固定。在工作的過程中,可以透過透明的玻璃板觀察到細(xì)胞受力的生長(zhǎng)情況或者狀態(tài)改變。
該生物反應(yīng)器可以用來(lái)培養(yǎng)并評(píng)估各種樣品,包括:生物材料、細(xì)胞種植與非細(xì)胞支架、天然組織或組織工程產(chǎn)品等,是離體培養(yǎng)皿向在體動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過渡的有利工具。它可以完成傳統(tǒng)方法無(wú)法完成的力學(xué)刺激、生理環(huán)境模擬等實(shí)驗(yàn),可對(duì)樣品的應(yīng)力加載進(jìn)行控制,通過電腦輸入準(zhǔn)確的頻率和加載量。固定在夾具上的力傳感器可以很好的反應(yīng)受到力學(xué)加載的細(xì)胞或者組織的真實(shí)受力曲線變化。這對(duì)生物反應(yīng)器的向全能型超級(jí)生物反應(yīng)器發(fā)展做了巨大的貢獻(xiàn),為生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展和組織工程的研究帶來(lái)了改變。