本發(fā)明屬于生物醫(yī)學(xué)體外模擬設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種血腦屏障微環(huán)境體外模擬裝置。
背景技術(shù)：
很多中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物，因無法通過血腦屏障滲透入腦組織達(dá)到有效劑量，而被淘汰。研究證明，血腦屏障功能的發(fā)揮受其所處微環(huán)境的影響，許多研究者試圖通過不同的方法和途徑去揭示微環(huán)境調(diào)控血腦屏障功能的機(jī)制，比如制備血腦屏障體外模型。但現(xiàn)有血腦屏障體外模型以相對(duì)簡(jiǎn)單的靜態(tài)模型為主，無法模擬血腦屏障微環(huán)境的變化；少量研發(fā)的動(dòng)態(tài)模型也存在僅能模擬血液流動(dòng)單一微環(huán)境等問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種血腦屏障微環(huán)境體外模擬裝置，解決了現(xiàn)有血腦屏障體外模型微環(huán)境模擬單一的問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種血腦屏障微環(huán)境體外模擬裝置，包括細(xì)胞培養(yǎng)室及蠕動(dòng)泵，細(xì)胞培養(yǎng)室上表面開有第一凹槽，第一凹槽底部開有第二凹槽，第一凹槽底部上表面覆蓋有水凝膠薄膜，第二凹槽底部設(shè)有連接管，第二凹槽通過連接管連接有壓縮囊，細(xì)胞培養(yǎng)室上表面設(shè)有上蓋，上蓋下表面開有第三凹槽，第三凹槽的下開口與第一凹槽的上開口相對(duì)，水凝膠薄膜位于第三凹槽與第一凹槽之間，上蓋的一側(cè)設(shè)有進(jìn)液管，進(jìn)液管與第三凹槽連通，上蓋通過進(jìn)液管連接有供液瓶，上蓋的另一側(cè)設(shè)有出液管，出液管與第三凹槽連通，上蓋通過出液管連接有廢液瓶；蠕動(dòng)泵包括有水平轉(zhuǎn)軸，水平轉(zhuǎn)軸位于進(jìn)液管與壓縮囊之間。
本發(fā)明的特點(diǎn)還在于，
上蓋上部還設(shè)有陽極電極，陽極電極一端的端部位于第三凹槽內(nèi)，細(xì)胞培養(yǎng)室下部設(shè)有陰極電極，陰極電極一端的端部位于第二凹槽內(nèi)，陽極電極與陰極電極通過導(dǎo)線連接，陽極電極與陰極電極之間設(shè)有歐姆表。
細(xì)胞培養(yǎng)室與上蓋相接觸的表面上均設(shè)有永磁鐵。
供液瓶上設(shè)有第一進(jìn)氣孔，廢液瓶設(shè)有第二進(jìn)氣孔。
第一進(jìn)氣孔與第二進(jìn)氣孔內(nèi)均設(shè)有濾芯。
本發(fā)明的有益效果是，一種血腦屏障微環(huán)境體外模擬裝置，將細(xì)胞培養(yǎng)內(nèi)部設(shè)置的第二凹槽作為細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)，向其內(nèi)加滿培養(yǎng)液，把水凝膠薄膜放置在第一凹槽的底部表面上，水凝膠薄膜同時(shí)覆蓋在培養(yǎng)液的表面上，水凝膠薄膜與上蓋內(nèi)設(shè)置的第三凹槽共同形成灌流通道，打開蠕動(dòng)泵水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速控制器，實(shí)現(xiàn)液體向灌流通道灌注和壓縮囊的壓伸，在灌流通道中產(chǎn)生剪切應(yīng)力以及水凝膠薄膜的伸縮變形，通過本裝置既模擬了血腦屏障血管側(cè)血液流動(dòng)的微環(huán)境，又模擬了血腦屏障自身收縮的變化；裝置還在灌流通道和第二凹槽內(nèi)分別設(shè)有陽極電極及陰極電極，陽極電極及陰極電極之間設(shè)置有歐姆表可以檢測(cè)水凝膠薄膜兩側(cè)的跨內(nèi)皮電阻；本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安全實(shí)用，可用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物的篩選，易于推廣。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一種血腦屏障微環(huán)境體外模擬裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1.細(xì)胞培養(yǎng)室，2.第二凹槽，3.第一凹槽，4.水凝膠薄膜，5.第一進(jìn)氣孔，6.第二進(jìn)氣孔，7.永磁鐵，8.陽極電極，9.陰極電極，10.歐姆表，11.供液瓶，12.蠕動(dòng)泵，13.水平轉(zhuǎn)軸，14.壓縮囊，15.進(jìn)液管，16.連接管，17.出液管，18.廢液瓶，19.第三凹槽，20.上蓋。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明一種血腦屏障微環(huán)境體外模擬裝置，如圖1所示，包括細(xì)胞培養(yǎng)室1及蠕動(dòng)泵12，細(xì)胞培養(yǎng)室1上表面開有第一凹槽3，第一凹槽3底部開有第二凹槽2，第一凹槽3底部上表面覆蓋有水凝膠薄膜4，第二凹槽2底部設(shè)有連接管16，第二凹槽2通過連接管16連接有壓縮囊14，細(xì)胞培養(yǎng)室1上表面設(shè)有上蓋20，上蓋20下表面開有第三凹槽19，第三凹槽19的下開口與第一凹槽3的上開口相對(duì)，水凝膠薄膜4位于第三凹槽19與第一凹槽3之間，上蓋20的一側(cè)設(shè)有進(jìn)液管15，進(jìn)液管15與第三凹槽19連通，上蓋20通過進(jìn)液管15連接有供液瓶11，上蓋20的另一側(cè)設(shè)有出液管17，出液管17與第三凹槽19連通，上蓋20通過出液管17連接有廢液瓶18；蠕動(dòng)泵12包括有水平轉(zhuǎn)軸13，水平轉(zhuǎn)軸13位于進(jìn)液管15與壓縮囊14之間。
上蓋20上部還設(shè)有陽極電極8，陽極電極8一端的端部位于第三凹槽19內(nèi)，細(xì)胞培養(yǎng)室1下部設(shè)有陰極電極9，陰極電極9一端的端部位于第二凹槽2內(nèi)，陽極電極8與陰極電極9通過導(dǎo)線連接，陽極電極8與陰極電極9之間設(shè)有歐姆表10。
細(xì)胞培養(yǎng)室1與上蓋20相接觸的表面上均設(shè)有永磁鐵7。
供液瓶11上設(shè)有第一進(jìn)氣孔5，廢液瓶18設(shè)有第二進(jìn)氣孔6。
第一進(jìn)氣孔5與第二進(jìn)氣孔6內(nèi)均設(shè)有濾芯。
使用時(shí)，如圖1所示，細(xì)胞培養(yǎng)室1內(nèi)部設(shè)置的第二凹槽2的底部上表面為細(xì)胞培養(yǎng)面a，水凝膠薄膜4的上表面為細(xì)胞培養(yǎng)面b，用細(xì)胞培養(yǎng)面a及細(xì)胞培養(yǎng)面b培養(yǎng)細(xì)胞，將細(xì)胞培養(yǎng)室1內(nèi)部設(shè)置的第二凹槽2作為細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)，向其內(nèi)加滿培養(yǎng)液，把水凝膠薄膜4放置在第一凹槽3的底部表面上，水凝膠薄膜4同時(shí)覆蓋在培養(yǎng)液的表面上，水凝膠薄膜4與上蓋20內(nèi)設(shè)置的第三凹槽19共同形成灌流通道，細(xì)胞培養(yǎng)室1與上蓋20通過永磁鐵7密封，打開蠕動(dòng)泵12，實(shí)現(xiàn)液體由供液瓶11經(jīng)進(jìn)液管15、灌流通道、出液管17到廢液瓶18的流動(dòng)，以在灌流通道中產(chǎn)生剪切應(yīng)力；蠕動(dòng)泵12的水平轉(zhuǎn)軸13在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中還會(huì)導(dǎo)致壓縮囊14的變形，通過連接管16作用于細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)的液體，液面的變化會(huì)導(dǎo)致水凝膠薄膜4的伸縮變形；裝置還在灌流通道和第二凹槽2內(nèi)分別設(shè)有陽極電極8及陰極電極9，陽極電極8及陰極電極9之間設(shè)置有歐姆表10可以檢測(cè)水凝膠薄膜兩側(cè)的跨內(nèi)皮電阻；供液瓶11上設(shè)有第一進(jìn)氣孔5，廢液瓶18設(shè)有第二進(jìn)氣孔6；第一進(jìn)氣孔5與第二進(jìn)氣孔6內(nèi)均設(shè)有濾芯，濾芯用于過濾雜質(zhì)防止供液瓶11的液體被污染以及廢液瓶18內(nèi)液體污染環(huán)境。
本發(fā)明的一種血腦屏障微環(huán)境體外模擬裝置有如下優(yōu)點(diǎn)：將細(xì)胞培養(yǎng)內(nèi)部設(shè)置的第二凹槽作為細(xì)胞培養(yǎng)區(qū)，向其內(nèi)加滿培養(yǎng)液，把水凝膠薄膜放置在第一凹槽的底部表面上，水凝膠薄膜同時(shí)覆蓋在培養(yǎng)液的表面上，水凝膠薄膜與上蓋內(nèi)設(shè)置的第三凹槽共同形成灌流通道，打開蠕動(dòng)泵水平轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速控制器，實(shí)現(xiàn)液體向灌流通道灌注和壓縮囊的壓伸，在灌流通道中產(chǎn)生剪切應(yīng)力以及水凝膠薄膜的伸縮變形，通過本裝置既模擬了血腦屏障血管側(cè)血液流動(dòng)的微環(huán)境，又模擬了血腦屏障自身收縮的變化；本裝置還在灌流通道和第二凹槽內(nèi)分別設(shè)有陽極電極及陰極電極，陽極電極及陰極電極之間設(shè)置有歐姆表可以檢測(cè)水凝膠薄膜兩側(cè)的跨內(nèi)皮電阻；本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安全實(shí)用，可用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物的篩選，易于推廣。