本技術(shù)屬于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域,具體涉及一種生物類器官培養(yǎng)裝置。
背景技術(shù):
1、隨著生物醫(yī)學(xué)研究的不斷進(jìn)步,類器官技術(shù)逐漸成為一種重要工具,用于模擬和研究人體器官的結(jié)構(gòu)和功能。類器官是由干細(xì)胞或器官特異性細(xì)胞在三維培養(yǎng)環(huán)境中形成的微小器官樣結(jié)構(gòu),其能夠模擬真實(shí)器官的多種生理和病理狀態(tài),因此在疾病研究、藥物篩選、個性化醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。然而,傳統(tǒng)的類器官培養(yǎng)方法存在一定的局限性。例如,培養(yǎng)環(huán)境不穩(wěn)定,類器官容易沉降或粘附在培養(yǎng)容器壁上,難以維持懸浮狀態(tài)。此外,氣體交換效率低,無法滿足類器官的代謝需求,導(dǎo)致培養(yǎng)效果不理想。這些問題嚴(yán)重影響了類器官的培養(yǎng)效率和質(zhì)量,限制了其在生物醫(yī)學(xué)研究和應(yīng)用中的廣泛應(yīng)用。微重力懸浮培養(yǎng)技術(shù)在類器官培養(yǎng)中具有顯著優(yōu)勢,能夠促進(jìn)類器官的均勻生長和分化,但現(xiàn)有裝置在供液系統(tǒng)、氣體交換等方面仍需改進(jìn),以提高培養(yǎng)效率和質(zhì)量?,F(xiàn)有裝置通常僅能單通道操作,無法同時培養(yǎng)多種類器官;供液系統(tǒng)復(fù)雜,難以精確控制流速和流量;氣體交換效率低,無法滿足類器官的氧氣和二氧化碳需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、目的:鑒于以上技術(shù)問題中的至少一項,本技術(shù)提供一種生物類器官培養(yǎng)裝置,通過結(jié)合微重力懸浮培養(yǎng)、多通道供液和高效氣體交換等技術(shù),提供了一種高效、穩(wěn)定且靈活的生物類器官培養(yǎng)裝置。
2、技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題,本技術(shù)采用的技術(shù)方案為:
3、根據(jù)本技術(shù)的第一方面,提供一種液路滑環(huán),包括:八通管頭部、八通管管道、卡扣環(huán)、第一軸承、八通管管套、第二軸承;
4、所述八通管管道與八通管頭部通過卡扣環(huán)連接成八通管;八通管管套的兩端分別通過第一軸承和第二軸承相對轉(zhuǎn)動地安裝在八通管管道上;
5、所述八通管管道外周周向間隔設(shè)置有八個環(huán)形的儲液凹槽,八通管管套上對應(yīng)位置分別開設(shè)有八個第一口,且分別與對應(yīng)的儲液凹槽相連通;八通管管道內(nèi)部對應(yīng)設(shè)置有八路第一內(nèi)部管道;八通管頭部外周對應(yīng)設(shè)置有八個第二口,八通管頭部內(nèi)部對應(yīng)設(shè)置有八路第二內(nèi)部管道,所述第二內(nèi)部管道分別與對應(yīng)的第二口相連通;所述第一內(nèi)部管道一端與對應(yīng)的儲液凹槽相連通,另一端與對應(yīng)的第二內(nèi)部管道相連通。
6、在一些實(shí)施例中,所述的液路滑環(huán)還包括定位銷和端面密封墊,所述八通管管道與八通管頭部之間通過所述定位銷定位連接,并通過所述端面密封墊進(jìn)行第一內(nèi)部管道與對應(yīng)第二內(nèi)部管道的密封連接。
7、在一些實(shí)施例中,所述的液路滑環(huán)還包括軸承擋圈,所述軸承擋圈設(shè)置在第二軸承的外端。
8、在一些實(shí)施例中,所述八通管頭部的端部設(shè)置有用于與培養(yǎng)腔室支座配合連接的燕尾槽結(jié)構(gòu)。
9、根據(jù)本技術(shù)的第二方面,提供一種生物類器官培養(yǎng)裝置,所述生物類器官培養(yǎng)裝置包括細(xì)胞培養(yǎng)裝置底座箱體、營養(yǎng)液灌、蠕動泵、氧合器、第一液路滑環(huán)、培養(yǎng)腔室、第二液路滑環(huán)、培養(yǎng)腔室支座、培養(yǎng)腔室支座驅(qū)動裝置;所述第一液路滑環(huán)和第二液路滑環(huán)為第一方面所述的液路滑環(huán);
10、所述培養(yǎng)腔室支座上并列設(shè)置有多個用于安裝培養(yǎng)腔室的培養(yǎng)腔室放置槽;
11、所述第一液路滑環(huán)的八通管頭部與所述培養(yǎng)腔室支座的第一端相對固定連接,所述第二液路滑環(huán)的八通管頭部與所述培養(yǎng)腔室支座的第二端相對固定連接;所述第一液路滑環(huán)、培養(yǎng)腔室支座和第二液路滑環(huán)安裝在所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置底座箱體上;
12、工作狀態(tài)下,所述培養(yǎng)腔室安裝在所述培養(yǎng)腔室支座的培養(yǎng)腔室放置槽中,并且各培養(yǎng)腔室的流體入口分別通過管路連至第一液路滑環(huán)的八通管頭部對應(yīng)的第二口上,各培養(yǎng)腔室的流體出口分別通過管路連至第二液路滑環(huán)的八通管頭部對應(yīng)的第二口上;
13、所述營養(yǎng)液灌中儲存有培養(yǎng)腔室中對應(yīng)細(xì)胞需要的營養(yǎng)液,營養(yǎng)液灌的出口通過管路連至蠕動泵的進(jìn)口,用于通過蠕動泵提供營養(yǎng)液循環(huán)動力;蠕動泵的出口通過管路連至氧合器的進(jìn)液口,用于通過氧合器對經(jīng)過的營養(yǎng)液進(jìn)行富氧處理,氧合器的出液口通過管路連至第一液路滑環(huán)的八通管套管上的第一口;第二液路滑環(huán)的八通管套管上的第一口連至營養(yǎng)液灌中,形成循環(huán)液路;
14、所述培養(yǎng)腔室支座驅(qū)動裝置與所述培養(yǎng)腔室支座驅(qū)動連接,用于驅(qū)動所述培養(yǎng)腔室支座旋轉(zhuǎn),以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)腔室中細(xì)胞的懸浮培養(yǎng)。
15、在一些實(shí)施例中,所述培養(yǎng)腔室支座驅(qū)動裝置包括電機(jī)、連桿、連桿同步帶;所述連桿上設(shè)置有中間同步帶輪以及位于兩端的兩個連桿同步帶輪;電機(jī)的動力輸出端通過電機(jī)同步帶嚙合傳動中間同步帶輪,用于提供旋轉(zhuǎn)動力;所述八通管頭部連接有八通管同步帶輪,每個連桿同步帶輪分別和對應(yīng)的八通管同步帶輪通過同一個連桿同步帶嚙合連接,帶動兩個八通管和培養(yǎng)腔室支座同步旋轉(zhuǎn)。
16、在一些實(shí)施例中,所述細(xì)胞培養(yǎng)裝置底座箱體包括細(xì)胞培養(yǎng)裝置支撐板,在細(xì)胞培養(yǎng)裝置支撐板下方連接設(shè)有同步帶輪軸承支架,同步帶輪軸承支架上安裝連桿軸承座;連桿兩端通過軸承安裝在連桿軸承座上,并能夠以連桿為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
17、在一些實(shí)施例中,在細(xì)胞培養(yǎng)裝置支撐板上方連接設(shè)有兩個上支撐板,分別用于安裝第一液路滑環(huán)、第二液路滑環(huán)的八通管管套;
18、進(jìn)一步地,所述第一液路滑環(huán)、第二液路滑環(huán)的八通管套管設(shè)置有法蘭盤,用于通過所述法蘭盤和細(xì)胞培養(yǎng)裝置支撐板上對應(yīng)的上支撐板連接。
19、在一些實(shí)施例中,所述的生物類器官培養(yǎng)裝置,還包括軸承支座和第三軸承,所述軸承支座與對應(yīng)的上支撐板連接,所述軸承支座內(nèi)部安裝第三軸承,第三軸承的外圈與所述軸承支座連接,第三軸承的內(nèi)圈與對應(yīng)的八通管同步帶輪連接,用于對八通管同步帶輪進(jìn)行導(dǎo)向定位,防止軸向竄動。
20、在一些實(shí)施例中,所述八通管頭部的端部設(shè)置有用于與培養(yǎng)腔室支座配合連接的燕尾槽結(jié)構(gòu),所述培養(yǎng)腔室支座的兩個端部分別設(shè)置有與所述燕尾槽結(jié)構(gòu)相配合的燕尾榫結(jié)構(gòu);所述八通管頭部與培養(yǎng)腔室支座通過燕尾槽結(jié)構(gòu)與燕尾榫結(jié)構(gòu)榫卯連接。
21、在一些實(shí)施例中,所述細(xì)胞培養(yǎng)腔室包括相連接的腔室主體和腔室端蓋,所述腔室主體具有一側(cè)開口的圓柱體的容置腔以及與所述容置腔相連通的流體入口和流體出口,所述腔室端蓋可拆卸地密封連接在所述腔室主體的開口端。
22、所述腔室端蓋為正方形結(jié)構(gòu),所述腔室主體的開口端設(shè)置有與所述腔室端蓋相配合的端蓋凹槽,所述腔室端蓋通過連接件連接在所述端蓋凹槽中。
23、在一些實(shí)施例中,所述端蓋凹槽的四角位置設(shè)置有螺紋沉孔,所述腔室端蓋對應(yīng)位置開設(shè)有通孔,用于通過緊定螺釘穿過所述通孔后螺紋連接在所述螺紋沉孔中,將所述腔室端蓋可拆卸地連接在所述腔室主體上。
24、在一些實(shí)施例中,所述腔室端蓋的外側(cè)與所述腔室主體上的對應(yīng)側(cè)齊平。
25、在一些實(shí)施例中,所述的細(xì)胞培養(yǎng)腔室還包括密封圈,所述密封圈設(shè)置在所述腔室端蓋與所述腔室主體之間,以密封所述腔室主體的開口端。
26、在一些實(shí)施例中,所述流體入口、流體出口處分別設(shè)置有接頭。進(jìn)一步地,所述接頭采用魯爾接頭。
27、在一些實(shí)施例中,所述流體入口與流體出口方向相互垂直設(shè)置。
28、在一些實(shí)施例中,所述腔室主體、腔室端蓋為透明材質(zhì),便于觀察所述容置腔內(nèi)的細(xì)胞培養(yǎng)情況。
29、在一些實(shí)施例中,所述腔室主體上設(shè)置有用于與培養(yǎng)腔室支座上的撥珠相配合的撥珠槽,用于實(shí)現(xiàn)通過撥珠和撥珠槽將所述細(xì)胞培養(yǎng)腔室固定在培養(yǎng)腔室支座上。
30、有益效果:本技術(shù)提供的一種生物類器官培養(yǎng)裝置,具有以下優(yōu)點(diǎn):能夠在不同細(xì)胞培養(yǎng)腔室內(nèi)培養(yǎng)不同類型的類器官細(xì)胞,形成一種有機(jī)的聯(lián)合培養(yǎng)系統(tǒng);也可以同時培養(yǎng)多個同類型的類器官細(xì)胞,一次性獲得大量樣本,適用于多種生物醫(yī)學(xué)研究及應(yīng)用。通過結(jié)合微重力懸浮培養(yǎng)、多通道供液和高效氣體交換等技術(shù),該裝置實(shí)現(xiàn)了類器官高效、穩(wěn)定且靈活的培養(yǎng)。