專利名稱：耐高壓蒸汽滅菌，可調(diào)控壓力與剪應(yīng)力的流動(dòng)小室系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種醫(yī)用實(shí)驗(yàn)裝置。適用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域模擬哺乳動(dòng)物和人體血流動(dòng)力環(huán)境，開展對(duì)細(xì)胞的生物力學(xué)特性以及生物力藥理學(xué)研究。背景流動(dòng)小室體系是開展哺乳動(dòng)物和人體細(xì)胞的生物力學(xué)特性以及生物力藥理學(xué)研究過程中使用的重要的實(shí)驗(yàn)裝置，目前使用的實(shí)驗(yàn)裝置，或者僅模擬血流產(chǎn)生的剪應(yīng)力，或者在剪應(yīng)力的基礎(chǔ)上施加脈動(dòng)，并且裝置復(fù)雜，體系中所需灌流液量較大；目前使用的流動(dòng)小室的加工材料不能耐受高壓蒸汽滅菌消毒，對(duì)無菌條件要求較高的體外細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)極其不便，而且在使用過程中經(jīng)常發(fā)生漏液現(xiàn)象。鑒于上述目前已有的流動(dòng)小室體系之不足，本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種由蠕動(dòng)泵，硅膠管，流動(dòng)小室，儲(chǔ)液試管，帶連接頭的橡膠塞，多通轉(zhuǎn)接頭，壓力表或壓力傳感器 (與生理記錄儀連接)，C02培養(yǎng)箱培養(yǎng)，恒溫水浴鍋，顯微鏡組成的耐高壓蒸汽滅菌，可調(diào)控壓力與剪應(yīng)力的流動(dòng)小室體系。該裝置操作方便，易于控制，可以滿足開展無菌條件要求較高的體外實(shí)驗(yàn)，減少工作失誤，提高實(shí)驗(yàn)效率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種采用簡(jiǎn)單方便的組合方式實(shí)現(xiàn)控制力學(xué)環(huán)境(壓力和剪切應(yīng)力)模擬機(jī)體在一定血壓環(huán)境下血管經(jīng)受剪應(yīng)力的平行板流動(dòng)小室系統(tǒng)。本實(shí)用新型一耐高壓蒸汽滅菌，可調(diào)控壓力和剪應(yīng)力的流動(dòng)小室系統(tǒng)由平行板流動(dòng)小室、蠕動(dòng)泵、硅膠管、儲(chǔ)液試管，帶連接頭的橡膠塞，多通轉(zhuǎn)接頭，壓力表或壓力傳感器(與生理記錄儀連接)，C02培養(yǎng)箱，恒溫水浴鍋，顯微鏡組成。其中儲(chǔ)液試管置于恒溫水浴鍋中。平行板流動(dòng)小室由耐高壓蒸汽滅菌處理的聚碳酸酯材料加工而成，包括相互平行的一塊厚平板、一塊薄平板以及一塊不銹鋼平板(中間有一大的圓孔作為觀察窗)，厚薄平板間裝有硅膠墊圈，墊圈中間放置玻片，玻片用于細(xì)胞爬片，硅膠墊厚平板上有進(jìn)液口和出液口以及緩沖槽，玻片與厚平板之間留有間隙。不銹鋼平板在薄平板的外側(cè)起加固作用，防止固定時(shí)薄平板變形而發(fā)生漏夜。在所述玻片與厚平板之間的空隙，靠近玻片四個(gè)角處放置4個(gè)2mm2大小與硅膠墊圈厚度一致的硅膠片，擠壓固定玻片，防止玻片在液流中漂動(dòng)。管路中連有多通轉(zhuǎn)接頭，可以根據(jù)研究需要隨時(shí)從體系中收集灌流液或補(bǔ)充所需液體。伸入儲(chǔ)液試管液面下的管路與平行板流動(dòng)小室的進(jìn)液管連通并與不同壓輪數(shù)的蠕動(dòng)泵相連；平行板流動(dòng)小室出液口相連的硅膠管與儲(chǔ)液試管的一接頭相連并通入液面之上； 硅膠管連有針式濾器(0.22um濾膜)的一端置于C02細(xì)胞培養(yǎng)箱，另一端與儲(chǔ)液試管的一接頭相連，然后將硅膠管安裝到蠕動(dòng)泵上。采用多通道蠕動(dòng)泵多個(gè)儲(chǔ)液試管可以串聯(lián)，每組平行板流動(dòng)小室的循環(huán)部分仍各自獨(dú)立，而僅共用系統(tǒng)中的氣體以維持設(shè)定壓力，可以滿足同時(shí)進(jìn)行多組實(shí)驗(yàn)研究。采用以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的耐高壓蒸汽滅菌，可調(diào)控壓力與剪應(yīng)力的流動(dòng)小室系統(tǒng)，流動(dòng)小室密封性良好，便于進(jìn)行無菌實(shí)驗(yàn)研究；采用恒溫水浴鍋加熱方式對(duì)儲(chǔ)液試管加熱可以有效的控制溫度，保證小室中細(xì)胞狀態(tài)良好；采用不同壓輪數(shù)的蠕動(dòng)泵，推動(dòng)灌流液，能夠模擬機(jī)體的脈動(dòng)，采用蠕動(dòng)泵向體系中泵入氣體維持不同的壓力，模擬機(jī)體的血壓。本實(shí)用新型可被廣泛應(yīng)用于模擬機(jī)體血壓和脈動(dòng)條件下，研究不同流動(dòng)方式對(duì)細(xì)胞的影響，是在控制剪應(yīng)力與壓力條件下開展流變學(xué)、細(xì)胞剪切實(shí)驗(yàn)和藥物對(duì)于細(xì)胞影響有關(guān)研究的有力實(shí)驗(yàn)裝置。

圖1為本實(shí)用新型一一耐高壓蒸汽滅菌，可調(diào)控壓力與剪應(yīng)力的流動(dòng)小室系統(tǒng)構(gòu)成圖圖2為耐高壓蒸汽滅菌，可調(diào)控壓力與剪應(yīng)力的流動(dòng)小室系統(tǒng)中一種平行板小室的截面示意圖圖3為耐高壓蒸汽滅菌，可調(diào)控壓力與剪應(yīng)力的流動(dòng)小室系統(tǒng)中平行板小室上表面示意圖
具體實(shí)施方式
參見圖1所示，本實(shí)用新型耐高壓蒸汽滅菌，可調(diào)控壓力與剪應(yīng)力的流動(dòng)小室系統(tǒng)由儲(chǔ)液試管1，恒溫水浴鍋2，控制脈動(dòng)的蠕動(dòng)泵3，平行板流動(dòng)小室4，顯微鏡5，多通轉(zhuǎn)接頭6，壓力表或壓力傳感器(與生理記錄儀連接)7，C02培養(yǎng)箱培養(yǎng)8，控制壓力的蠕動(dòng)泵 9，針式濾器(0. 22um濾膜)10以及硅膠連接管組成。其中儲(chǔ)液試管1置于恒溫水浴鍋2中，通入液面下的管子與平行板流動(dòng)小室4的進(jìn)液管41相連，該段硅膠管安裝在控制脈動(dòng)的蠕動(dòng)泵3上，用于推動(dòng)灌流液在體系中循環(huán)； 平行板流動(dòng)小室4的出液管42與多通轉(zhuǎn)接頭6的一端相連，另一端通過硅膠管與儲(chǔ)液試管 1相連形成完整密閉的環(huán)路?？刂茐毫Φ娜鋭?dòng)泵9用于從C02培養(yǎng)箱培養(yǎng)8中向體系中泵入混合氣體(5% C02 和95%空氣)，并使體系中維持一定的壓力，模擬機(jī)體血壓。其中硅膠管置于C02培養(yǎng)箱培養(yǎng)8中的一端連有針式濾器(0. 22um濾膜)10，過濾進(jìn)入系統(tǒng)的氣體，防止污染。壓力表或壓力傳感器(與生理記錄儀連接)7通過與儲(chǔ)液試管1相連，用于監(jiān)測(cè)系統(tǒng)壓力。本實(shí)用新型中平行板流動(dòng)小室4的結(jié)構(gòu)如圖2和3，在相互平行的上平板48和下平板46之間設(shè)有硅膠墊圈43，在硅膠墊圈43內(nèi)裝有細(xì)胞爬片45，在細(xì)胞爬片45與上平板 48之間留有空隙形成小室，小室的四個(gè)邊角處放有四個(gè)墊片44，用于固定細(xì)胞爬片45;上平板48上的進(jìn)液口 41和出液口 42與小室相通。在下平板46的下面是不銹鋼平板47，用于加固下平板46，保證小室的密封性。顯微鏡5用于對(duì)平行板流動(dòng)小室中細(xì)胞狀態(tài)的實(shí)時(shí)觀察，記錄。本實(shí)用新型中上下平板的材料采用透明度好，耐高溫高壓的聚碳酸酯材料，下平板下面的不銹鋼板硬度大，堅(jiān)固不易變形。用于固定細(xì)胞爬片的墊片在系統(tǒng)的組裝過程中使用方便，易操作。多個(gè)儲(chǔ)液試管可以并聯(lián)，同時(shí)對(duì)多個(gè)小室中的細(xì)胞進(jìn)行剪切。墊圈及墊片選用硅膠材料無毒，耐高溫高壓蒸汽，符合醫(yī)藥領(lǐng)域研究的要求。本實(shí)用新型可以在以下幾個(gè)方面應(yīng)用[0021]1實(shí)時(shí)觀察記錄不同流動(dòng)形式及藥物對(duì)血細(xì)胞、血小板、白細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞或其他一些組織細(xì)胞的作用以及對(duì)細(xì)胞間粘附等相互作用的影響。2研究不同流動(dòng)形式及藥物對(duì)各種細(xì)胞形態(tài)、功能以及生物學(xué)特性的影響。
權(quán)利要求1.一種平行板流動(dòng)小室灌流系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)由管道連接的平行板流動(dòng)小室、蠕動(dòng)泵、儲(chǔ)液試管、帶連接頭的密封塞，多通轉(zhuǎn)接頭，壓力表或壓力傳感器，CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱，恒溫水浴鍋，顯微鏡組成，其中儲(chǔ)液試管置于恒溫水浴鍋中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述平行板流動(dòng)小室灌流系統(tǒng)，其特征在于能夠調(diào)節(jié)脈動(dòng)、壓力以及剪應(yīng)力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述平行板流動(dòng)小室灌流系統(tǒng)，其特征在于，平行板流動(dòng)小室由耐高壓蒸汽滅菌處理的材料加工而成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述平行板流動(dòng)小室灌流系統(tǒng)，其特征在于，伸入儲(chǔ)液試管液面下的管路與平行板流動(dòng)小室的進(jìn)液管連通并與不同壓輪數(shù)的蠕動(dòng)泵相連；平行板流動(dòng)小室出液口相連的管道與儲(chǔ)液試管的一接頭相連并通入液面之上；該管道的一端置于CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱，另一端與儲(chǔ)液試管的一接頭相連，然后將該軟管道安裝到蠕動(dòng)泵上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述平行板流動(dòng)小室灌流系統(tǒng)，其特征在于，平行板流動(dòng)小室包括相互平行的一塊厚平板、一塊薄平板以及一塊不銹鋼平板，厚薄平板間裝有硅膠墊圈，墊圈中間放置玻片，玻片供細(xì)胞爬片用，硅膠墊厚平板上有進(jìn)液口和出液口以及緩沖槽，玻片與厚平板之間留有間隙，不銹鋼平板在薄平板的外側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述平行板流動(dòng)小室灌流系統(tǒng)，其特征在于，在所述玻片與厚平板之間的空隙，在玻片四角處各放置一個(gè)小硅膠墊片，小硅膠墊片的大小在2mm2左右，厚度可與硅膠片一致，靠擠壓固定玻片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述平行板流動(dòng)小室灌流系統(tǒng)，其特征在于，采用多通道蠕動(dòng)泵多個(gè)儲(chǔ)液試管可以串聯(lián)，每組平行板流動(dòng)小室的循環(huán)部分仍各自獨(dú)立，共用氣體維持系統(tǒng)中的設(shè)定壓力。
專利摘要本實(shí)用新型是一種耐高壓蒸汽滅菌，可調(diào)節(jié)壓力和剪應(yīng)力的流動(dòng)小室系統(tǒng)。由平行板流動(dòng)小室、蠕動(dòng)泵、硅膠管、儲(chǔ)液試管，帶連接頭的橡膠塞，多通轉(zhuǎn)接頭，壓力表或壓力傳感器，CO2培養(yǎng)箱，恒溫水浴鍋，顯微鏡組成。本實(shí)用新型采用耐高壓蒸汽滅菌的聚碳酸酯材料加工的平行板流動(dòng)小室與不銹鋼板結(jié)合使流動(dòng)小室密封性良好，便于進(jìn)行無菌實(shí)驗(yàn)研究；采用水浴鍋加熱方式對(duì)儲(chǔ)液試管加熱可以保證溫度控制的有效性。本系統(tǒng)采用不同多壓輪蠕動(dòng)泵推動(dòng)灌流液，由灌流液流速和平行板流動(dòng)小室的幾何尺度決定剪應(yīng)力；采用手動(dòng)氣泵向體系中泵入氣體達(dá)到設(shè)定的壓力，該壓力由于系統(tǒng)的密封性而得以維持。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于模擬機(jī)體生理與病理壓力條件下，不同流動(dòng)剪應(yīng)力對(duì)細(xì)胞的影響，是開展流變學(xué)和生物力藥理學(xué)研究的有力實(shí)驗(yàn)裝置。
文檔編號(hào)C12M1/34GK202011878SQ20102025828
公開日2011年10月19日 申請(qǐng)日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請(qǐng)人:于長(zhǎng)安, 廖福龍, 溫見燕