本發(fā)明屬于生物醫(yī)學體外模擬設備技術領域，涉及一種用于藥物高通量篩選的血腦屏障模擬裝置。

背景技術：

血腦屏障是中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物必須面對的壁壘。周細胞是血腦屏障的重要組成部分，其通過伸縮可調控血腦屏障力學微環(huán)境的改變，影響血腦屏障的功能。血腦屏障體外模型廣泛應用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物的篩選，但現(xiàn)在尚無可模擬周細胞伸縮且同時進行中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物高通量篩選的血腦屏障模擬裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一種用于藥物高通量篩選的血腦屏障模擬裝置，解決了模擬周細胞伸縮且同時進行中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物高通量篩選的問題。

本發(fā)明所采用的技術方案是：一種用于藥物高通量篩選的血腦屏障模擬裝置，包括多個模擬實驗單元，每個所述模擬實驗單元包括第一培養(yǎng)器及第二培養(yǎng)器，第一培養(yǎng)器位于第二培養(yǎng)器之上；第一培養(yǎng)器與第二培養(yǎng)器之間還設有磁性水凝膠層；第一培養(yǎng)器內(nèi)設有正電極，第二培養(yǎng)器內(nèi)設有負電極，正電極與負電極通過導線連接，正電極與負電極之間還設有歐姆表；第二培養(yǎng)器的下方還設有磁力控制器。

本發(fā)明的特點還在于，

第一培養(yǎng)器內(nèi)設有底部開口的第一細胞培養(yǎng)室，第二培養(yǎng)器內(nèi)設有頂部開口的第二細胞培養(yǎng)室，磁性水凝膠層位于所述第一細胞培養(yǎng)室與第二細胞培養(yǎng)室之間，第一培養(yǎng)器頂部設有加液孔，加液孔與第一細胞培養(yǎng)室連通。

第一細胞培養(yǎng)室與第二細胞培養(yǎng)室之間設有細胞外基質層，細胞外基質層位于磁性水凝膠層之上。

第二細胞培養(yǎng)室包括第一細胞培養(yǎng)腔及第二細胞培養(yǎng)腔，第一細胞培養(yǎng)腔與第二細胞培養(yǎng)腔之間設有擋板，第一細胞培養(yǎng)腔底面高于第二細胞培養(yǎng)腔的底面，第一細胞培養(yǎng)室的底面設置有顯微觀察孔。

磁力控制器包括殼體，殼體上表面開有通孔，殼體內(nèi)部設有升降臺，升降臺上表面設有凸塊，凸塊位于通孔正下方，凸塊上表面設有永磁鐵，升降臺上豎直設有螺紋桿，螺紋桿一端穿過升降臺，螺紋桿的另一端穿過殼體上表面，螺紋桿與升降臺螺紋連接，升降臺上還豎直設有支撐桿，支撐桿固定于殼體上下表面之間。

加液孔內(nèi)設有空氣過濾網(wǎng)。

第一培養(yǎng)器與第二培養(yǎng)器相接觸的表面之間設有密封墊。

本發(fā)明的有益效果是，一種用于藥物高通量篩選的血腦屏障模擬裝置，包括多個模擬實驗單元，每個模擬實驗單元均包括第一培養(yǎng)器、第二培養(yǎng)器及磁力控制器；通過在第一培養(yǎng)器及第二培養(yǎng)器內(nèi)培養(yǎng)細胞，利用培養(yǎng)液充盈第二培養(yǎng)器中的第一細胞培養(yǎng)腔，將磁性水凝膠層放置到第一細胞培養(yǎng)室與第二細胞培養(yǎng)室之間，通過加液孔向第一細胞培養(yǎng)室灌注中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物的培養(yǎng)液，利用磁力控制器控制磁性水凝膠并產(chǎn)生拉伸變形，模擬血腦屏障中周細胞的伸縮且同時進行中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物高通量篩選；另外，加液孔頂部設置有可拆裝空氣濾網(wǎng)可以防止細胞培養(yǎng)液被污染；在第二細胞培養(yǎng)腔的底面設置有顯微觀察孔，方便對其內(nèi)部細胞的形態(tài)及生長情況進行觀察；通過正電極、負電極及歐姆表的設置，可以檢測磁性水凝膠層兩側的跨內(nèi)皮電阻；本裝置結構簡單緊湊，安全實用，易于推廣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種用于藥物高通量篩選的血腦屏障模擬裝置的實施例1的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明一種用于藥物高通量篩選的血腦屏障模擬裝置的實施例2的單個模擬實驗單元的結構示意圖。

圖中，1.第一培養(yǎng)器，2.第一細胞培養(yǎng)室，3.第二培養(yǎng)器，4.第二細胞培養(yǎng)室，5.磁性水凝膠層，6.細胞外基質層，7.加液孔，8.正電極，9.負電極，10.歐姆表，11.磁力控制器，12.密封墊；

4-1.第一細胞培養(yǎng)腔，4-2.第二細胞培養(yǎng)腔，4-3.擋板，4-4.顯微觀察孔；

11-1.殼體，11-2.升降臺，11-3.永磁鐵，11-4.螺紋桿，11-5.支撐桿。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行詳細說明。

本發(fā)明一種用于藥物高通量篩選的血腦屏障模擬裝置，如圖1及圖2所示，包括多個模擬實驗單元，每個所述模擬實驗單元包括第一培養(yǎng)器1及第二培養(yǎng)器3，第一培養(yǎng)器1位于第二培養(yǎng)器3之上；第一培養(yǎng)器1與第二培養(yǎng)器3之間還設有磁性水凝膠層5；第一培養(yǎng)器1內(nèi)設有正電極8，第二培養(yǎng)器3內(nèi)設有負電極9，正電極8與負電極9通過導線連接，正電極8與負電極9之間還設有歐姆表10；第二培養(yǎng)器3的下方還設有磁力控制器11。

第一培養(yǎng)器1內(nèi)設有底部開口的第一細胞培養(yǎng)室2，第二培養(yǎng)器3內(nèi)設有頂部開口的第二細胞培養(yǎng)室4，磁性水凝膠層5位于所述第一細胞培養(yǎng)室2與第二細胞培養(yǎng)室4之間，第一培養(yǎng)器1頂部設有加液孔7，加液孔7與第一細胞培養(yǎng)室2連通。

第一細胞培養(yǎng)室2與第二細胞培養(yǎng)室4之間設有細胞外基質層6，細胞外基質層6位于磁性水凝膠層5之上。

第二細胞培養(yǎng)室4包括第一細胞培養(yǎng)腔4-1及第二細胞培養(yǎng)腔4-2，第一細胞培養(yǎng)腔4-1與第二細胞培養(yǎng)腔4-2之間設有擋板4-3，第一細胞培養(yǎng)腔4-1底面高于第二細胞培養(yǎng)腔4-2的底面，第二細胞培養(yǎng)腔4-2的底面設置有顯微觀察孔4-4。

磁力控制器11包括殼體11-1，殼體11-1上表面開有通孔，殼體11-1內(nèi)部設有升降臺11-2，升降臺11-2上表面設有凸塊，凸塊位于通孔正下方，凸塊上表面設有永磁鐵11-3，升降臺11-2上豎直設有螺紋桿11-4，螺紋桿11-4一端穿過升降臺11-2，螺紋桿11-4的另一端穿過殼體11-1上表面，螺紋桿11-4與升降臺11-2螺紋連接，升降臺11-2上還豎直設有支撐桿11-5，支撐桿11-5固定于所述殼體11-1上下表面之間。

加液孔7內(nèi)設有空氣過濾網(wǎng)。

第一培養(yǎng)器1與第二培養(yǎng)器3相接觸的表面之間設有密封墊12。

使用時，如圖1及圖2所示，本裝置包括多個模擬實驗單元，每個模擬實驗單元均包括第一培養(yǎng)器1、第二培養(yǎng)器3及磁力控制器11；將第一培養(yǎng)器1放置在第二培養(yǎng)器3的上層，第一培養(yǎng)器1與第二培養(yǎng)器3的接觸面之間設有密封墊12，第一細胞培養(yǎng)室2底部開口與第二細胞培養(yǎng)室4的頂部開口相對，通過磁性水凝膠層5及細胞外基質層6將第一細胞培養(yǎng)室2與第二細胞培養(yǎng)室4隔離開來，通過加液孔7向第一細胞培養(yǎng)室2灌注培養(yǎng)液，利用培養(yǎng)液充盈第二細胞培養(yǎng)室4，在第一細胞培養(yǎng)室2、第二細胞培養(yǎng)室4中的第一細胞培養(yǎng)腔4-1及第二細胞培養(yǎng)腔4-2中培養(yǎng)細胞；通過調節(jié)磁力控制器11中的永磁鐵11-3與磁性水凝膠層5的距離來使磁性水凝膠層5產(chǎn)生拉伸變形，模擬血腦屏障中周細胞的伸縮，通過正電極8、負電極9及歐姆表10的設置，可以檢測磁性水凝膠層5兩側的跨內(nèi)皮電阻；其中第一培養(yǎng)器1和第二培養(yǎng)器3均為透明聚二甲基硅氧烷材料，除永磁鐵11-3以外的磁力控制器均為透明有機玻璃；通過將多個模擬實驗單元同時進行實驗可以進行中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物高通量篩選。

實施例1

如圖1所示，上層為6個串聯(lián)的第一培養(yǎng)器1，中間層依次為細胞外基質層6及磁性水凝膠層5，下層為6個串聯(lián)的第二培養(yǎng)器3，在第二培養(yǎng)器3下方還設有串聯(lián)的磁力控制器11，6塊永磁鐵11-3分別安裝在同一升降臺的6個凸塊上，由同一個螺紋桿11-4控制永磁鐵11-3的升降，通過這樣的設計可以研究在同樣的磁力條件下，使磁性水凝膠層產(chǎn)生相同的拉伸變形，模擬血腦屏障中周細胞的伸縮且同時進行各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物高通量篩選。

實施例2

如圖2所示，本裝置包括多個相互獨立的模擬實驗單元，每個獨立的模擬實驗單元包括第一培養(yǎng)器1、第二培養(yǎng)器3、及磁力控制器11，還包括設置在第一培養(yǎng)器1與第二培養(yǎng)器3之間的細胞外基質層6及磁性水凝膠層5；通過這樣的設計可以研究在不同的磁力條件下，使磁性水凝膠層5產(chǎn)生不同的拉伸變形，模擬血腦屏障中周細胞的不同伸縮狀態(tài)且同時進行中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物高通量篩選。

本發(fā)明的一種用于藥物高通量篩選的血腦屏障模擬裝置有如下優(yōu)點：包括多個模擬實驗單元，每個模擬實驗單元均包括第一培養(yǎng)器、第二培養(yǎng)器及磁力控制器；通過在第一培養(yǎng)器及第二培養(yǎng)器內(nèi)培養(yǎng)細胞，利用培養(yǎng)液充盈第二培養(yǎng)器中的第一細胞培養(yǎng)腔，將磁性水凝膠層放置到第一細胞培養(yǎng)室與第二細胞培養(yǎng)室之間，通過加液孔向第一細胞培養(yǎng)室灌注中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物的培養(yǎng)液，利用磁力控制器控制磁性水凝膠并產(chǎn)生拉伸變形，模擬血腦屏障中周細胞的伸縮且同時進行中樞神經(jīng)系統(tǒng)治療藥物高通量篩選；另外，加液孔頂部設置有可拆裝空氣濾網(wǎng)可以防止細胞培養(yǎng)液被污染；在第二細胞培養(yǎng)腔的底面設置有顯微觀察孔，方便對其內(nèi)部細胞的形態(tài)及生長情況進行觀察；通過正電極、負電極及歐姆表的設置，可以檢測磁性水凝膠層兩側的跨內(nèi)皮電阻；本裝置結構簡單緊湊，安全實用，易于推廣。