專利名稱：液體自循環(huán)細胞剪切培養(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)細胞剪切培養(yǎng)池。
技術(shù)背景細胞流變學是一門新興的交叉學科，其研究內(nèi)容之一是觀察和測量細胞在流體溶液中的形態(tài)變化、功能變化和力信號轉(zhuǎn)導，因此，其研究離不開流體與細胞的相互作用，但是，以上研究中的細胞培養(yǎng)條件不同于常規(guī)細胞培養(yǎng)，需要特殊的設(shè)備和條件，其復雜程度遠高于常規(guī)。以往在流動培養(yǎng)液中培養(yǎng)細胞是在封閉的可產(chǎn)生剪切力細胞培養(yǎng)腔中進行的，由于培養(yǎng)中的細胞對環(huán)境的要求，就必須維持細胞培養(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、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、操作過程比較復雜、繁瑣。以上流動條件下的細胞培養(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，很難在二氧化碳細胞培養(yǎng)箱中操作。
4、不能在顯微鏡的高倍率下觀察細胞狀態(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)細胞剪切培養(yǎng)池，其特別適合貼壁細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)細胞剪切培養(yǎng)池，包括池體和細胞貼壁板。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流池，該導流池內(nèi)設(shè)有倒置圓臺狀的具有回流通孔的導流隔離塞，且二者之間設(shè)有液體流通道；所述細胞貼壁板設(shè)置在導流隔離塞上。
本實用新型液體自循環(huán)細胞剪切培養(yǎng)池，其中所述導流隔離塞通過設(shè)置在其側(cè)壁上的若干個凸起支承在所述導流池的側(cè)壁上。
本實用新型液體自循環(huán)細胞剪切培養(yǎng)池，其中所述細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)細胞剪切培養(yǎng)池，其中所述細胞貼壁板為直徑小于或等于所述導流隔離塞的圓臺下底面直徑的圓板。所述導流隔離塞的圓臺下底上均布至少三個支承塊，細胞貼壁板支承在所述支承塊上。
本實用新型液體自循環(huán)細胞剪切培養(yǎng)池，其中所述細胞貼壁板包括放置在所述導流隔離塞的圓臺下底面的若干個小細胞貼壁載板。
本實用新型液體自循環(huán)細胞剪切培養(yǎng)池，其中所述導流隔離塞頂角為120 °～140°，所述導流池頂角為115°～125°。
本實用新型液體自循環(huán)細胞剪切培養(yǎng)池，其中本實用新型液體自循環(huán)細胞剪切培養(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)細胞剪切培養(yǎng)池，其中還包括罩在所述池體外的保護罩，其中池體的上端面與保護罩底面之間的空間距離為20mm～30mm。
本實用新型液體自循環(huán)細胞剪切培養(yǎng)池的優(yōu)點和積極效果在于1、獨特的流路和液體驅(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，省去了進出水管、螺釘?shù)攘悴考Y(jié)構(gòu)簡單，克服了以往體系復雜，拆裝麻煩等問題；
3、本實用新型液體自循環(huán)細胞剪切培養(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，為細胞流變學研究提供靈活的模型；4、本實用新型液體自循環(huán)細胞剪切培養(yǎng)池設(shè)計獨特、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)細胞剪切培養(yǎng)池的其他細節(jié)和特點可通過閱讀下文結(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)細胞剪切培養(yǎng)池中的細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)細胞剪切培養(yǎng)池包括包括池體1和細胞貼壁板5和罩在池體1外的保護罩2。其中池體1的上端面與保護罩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流池1b，該導流池1b內(nèi)設(shè)有倒置圓臺狀的具有回流通孔3a的導流隔離塞3，且二者之間設(shè)有液體流通道，導流隔離塞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。
細胞貼壁板5包括放置導流隔離塞3的圓臺下底面上的若干個小細胞貼壁載板，也可以是一個直接放置在導流隔離塞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。
貼壁細胞在剪切力作用下的培養(yǎng)、觀察有兩種方式1、細胞貼壁板以適當距離置于導流隔離塞上方，流體剪切場在細胞貼壁板和導流隔離塞上端面間形成，氣體交換表面在細胞貼板周圍，此種工作模式的優(yōu)點是可以在正置顯微鏡下原位直接觀察細胞的狀態(tài)；2、帶有中心孔的細胞貼壁板貼于導流隔離塞上端面，流體剪切場在細胞貼壁板和液體空氣界面間形成，此種工作模式的優(yōu)點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)細胞剪切培養(yǎng)池的細胞剪切力實驗過程如下滅菌、消毒池體1、導流隔離塞3、磁力攪拌棒4，在池體1中加入數(shù)毫升細胞培養(yǎng)液，放入磁力攪拌棒4和導流隔離塞3，再將已種有細胞的整體圓板狀的細胞貼壁板5倒放在導流隔離塞3的支承塊3b上，吸去過量的液體，排除氣泡，蓋上保護罩2，放置在磁力攪拌器上。
權(quán)利要求1.液體自循環(huán)細胞剪切培養(yǎng)池，包括池體(1)和細胞貼壁板(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流池(1b)，該導流池(1b)內(nèi)設(shè)有倒置圓臺狀的具有回流通孔(3a)的導流隔離塞(3)，且二者之間設(shè)有液體流通道，所述細胞貼壁板(5)設(shè)置在導流隔離塞(3)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液體自循環(huán)細胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述導流隔離塞(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)細胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述細胞貼壁板(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)細胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述細胞貼壁板(5)為直徑小于或等于所述導流隔離塞(3)的圓臺下底面直徑的圓板，所述導流隔離塞(3)的圓臺下底上均布至少三個支承塊(3b)，細胞貼壁板(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)細胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述細胞貼壁板(5)包括放置在所述導流隔離塞(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)細胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述導流隔離塞(3)頂角為120°～140°，所述導流池(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)細胞剪切培養(yǎng)池，其特征是所述導流隔離塞(3)頂角為120°～140°，所述導流池(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)外的保護罩(2)，其中池體(1)的上端面與保護罩(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)細胞剪切培養(yǎng)池，特別適合貼壁細胞在剪切力作用下的培養(yǎng)、觀察。包括池體和細胞貼壁板。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流池，該導流池內(nèi)設(shè)有倒置圓臺狀的具有回流通孔的導流隔離塞，且二者之間設(shè)有液體流通道；所述細胞貼壁板設(shè)置在導流隔離塞上。本實用新型細胞剪切培養(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，為細胞流變學研究提供靈活的模型；這種液體自循環(huán)細胞剪切培養(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，并可與正置光學顯微鏡配合使用進行原位觀察。
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)明者韓學海 申請人:中國科學院生物物理研究所