專利名稱：一種基于i型膠原凝膠細(xì)胞微球成絲制備的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域，涉及一種基于I型膠原凝膠細(xì)胞微球成絲制備的裝置。
背景技術(shù)：
在組織工程和再生醫(yī)學(xué)的臨床應(yīng)用中，傳統(tǒng)的方法是通過傳代進(jìn)行細(xì)胞的大規(guī)模擴(kuò)增，手工收獲的種子細(xì)胞也是通過手工接種與生物材料進(jìn)行復(fù)合，操作簡單繁瑣、容易污染、細(xì)胞接種不均勻。此外，目前高分子材料聚氨酯的成絲方法為溶液紡絲和熔融紡絲，這兩種方法由于要在高溫和溶液中進(jìn)行，細(xì)胞不能存活而不能制備細(xì)胞微球絲線；靜電紡絲技術(shù)是在納米尺度上進(jìn)行的紡絲技術(shù)，由于絲線的直徑比細(xì)胞還細(xì)，也不能進(jìn)行細(xì)胞微球成絲的制備。無法滿足組織工程構(gòu)建形態(tài)復(fù)雜的組織的需求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種將細(xì)胞微球包被I型膠原凝膠制備細(xì)胞微球活性絲線的裝置，能夠獲得基于I型膠原凝膠的細(xì)胞微球活性單絲，能對細(xì)胞微球進(jìn)行位置控制。對于細(xì)胞微球成絲裝置，可以控制細(xì)胞微球與I型膠原凝膠的流動狀態(tài)和流速，控制細(xì)胞微球成絲過程的溫度，形成不同直徑的帶有細(xì)胞活性的果凍狀的細(xì)胞單絲。本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為一種基于I型膠原凝膠細(xì)胞微球成絲制備的裝置，包括細(xì)胞微球成絲裝置、控制單元和測量單元。所述的細(xì)胞微球成絲裝置由細(xì)胞微球與I型膠原凝膠混合定位機(jī)構(gòu)、細(xì)胞微球絲線定型機(jī)構(gòu)和細(xì)胞微球絲線收集機(jī)構(gòu)三部分組成。所述的細(xì)胞微球與I型膠原凝膠混合定位機(jī)構(gòu)包括右蠕動泵、混合容器上蓋、I型膠原-培養(yǎng)液右入口、細(xì)胞微球成絲平臺、細(xì)胞微球-I型膠原成絲管、左蠕動泵、細(xì)胞微球入口、混合容器、I型膠原-培養(yǎng)液左入口。細(xì)胞微球入口位于混合容器上蓋的上方，混合容器上蓋與混合容器連接形成一個(gè)封閉的無菌環(huán)境，I型膠原-培養(yǎng)液右入口與I型膠原-培養(yǎng)液左入口分別位于混合容器側(cè)面相切的位置與混合容器向連通，使得進(jìn)入混合容器的I型膠原-培養(yǎng)液形成螺旋流動的狀態(tài)，I型膠原-培養(yǎng)液右入口與I型膠原-培養(yǎng)液左入口的入口分別與右蠕動泵和左蠕動泵相連，通過調(diào)節(jié)兩個(gè)蠕動泵的流量可以控制旋流的速度，細(xì)胞微球經(jīng)過細(xì)胞微球入口流入混合容器與螺旋流動會合形成螺旋向下的流動并進(jìn)入細(xì)胞微球-I型膠原成絲管， 細(xì)胞微球必定處于流速最快的中心位置。通過細(xì)胞微球和I型膠原在細(xì)胞微球-I型膠原成絲管中的兩相流動，可以形成I型膠原包被的細(xì)胞微球絲線的結(jié)構(gòu)，這樣就能對細(xì)胞微球進(jìn)行了定位。整個(gè)細(xì)胞微球與I型膠原凝膠混合定位機(jī)構(gòu)位于細(xì)胞微球成絲平臺上。所述的細(xì)胞微球絲線定型機(jī)構(gòu)包括細(xì)胞微球成絲平臺、37°C恒溫潔凈空氣右入口、37°C恒溫潔凈空氣左入口、支承桿、細(xì)胞微球-I型膠原成絲管、37°C潔凈空氣定型室和37 °C恒溫潔凈空氣出口。37°C潔凈空氣定型室位于細(xì)胞微球成絲平臺下方和支承桿內(nèi)部，兩側(cè)分別與37°C 恒溫潔凈空氣右入口和37°C恒溫潔凈空氣左入口連接，細(xì)胞微球-I型膠原成絲管穿過 37°C潔凈空氣定型室經(jīng)37°C恒溫潔凈空氣出口延伸出來。這樣，37°C潔凈空氣通過兩側(cè)入口進(jìn)入37°C潔凈空氣定型室，對I型膠原凝膠包被的細(xì)胞微球絲線形成定型的作用，并且， 37°C潔凈空氣經(jīng)37°C恒溫潔凈空氣出口流出，也能對從細(xì)胞微球-I型膠原成絲管流出的細(xì)胞微球絲線起到進(jìn)一步定型和定位的作用。所述的細(xì)胞微球絲線收集機(jī)構(gòu)包括底座、細(xì)胞微球-I型膠原成絲管和細(xì)胞微球絲線收集容器。細(xì)胞微球絲線收集容器位于底座的上方，細(xì)胞微球-I型膠原成絲管又位于細(xì)胞微球絲線收集容器的上方，當(dāng)細(xì)胞微球絲線從細(xì)胞微球-I型膠原成絲管中流出時(shí)，能進(jìn)入含有培養(yǎng)液的細(xì)胞微球絲線收集容器中進(jìn)行收集。所述的控制單元包括觸摸屏、可編程控制器、電機(jī)和調(diào)速器；通過觸摸屏可以對細(xì)胞微球成絲裝置進(jìn)出參數(shù)設(shè)置和運(yùn)行操作，觸摸屏的指令通過數(shù)據(jù)線傳給可編程控制器， 可編程控制器根據(jù)預(yù)先編制的軟件完成對電機(jī)的控制，調(diào)速器能夠?qū)﹄姍C(jī)進(jìn)行調(diào)速。所述的測量單元包括壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、測量軟件；壓力傳感器和流量傳感器采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳遞給數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡通過測量軟件將數(shù)據(jù)顯示在電腦上。本實(shí)用新型專利與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是能制備I型膠原包被的細(xì)胞微球活性絲線，克服了細(xì)胞懸液在細(xì)胞接種和細(xì)胞治療中無法控制細(xì)胞位置的狀態(tài)，為精確構(gòu)建復(fù)雜組織和器官提供了大量的不同種類的細(xì)胞微球單絲，為組織工程與再生醫(yī)學(xué)的臨床應(yīng)用提供了一種較好的裝置。

圖1是本實(shí)用新型關(guān)于細(xì)胞微球成絲裝置外形結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，基于I型膠原凝膠細(xì)胞微球成絲制備的裝置，包括細(xì)胞微球成絲裝置、控制單元和測量單元三個(gè)部分。細(xì)胞微球成絲裝置包括細(xì)胞微球與I型膠原凝膠混合定位機(jī)構(gòu)、細(xì)胞微球絲線定型機(jī)構(gòu)和細(xì)胞微球絲線收集機(jī)構(gòu)三部分組成。細(xì)胞微球與I型膠原凝膠混合定位機(jī)構(gòu)包括右蠕動泵1、混合容器上蓋2、1型膠原-培養(yǎng)液右入口 3、細(xì)胞微球成絲平臺4、細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7、左蠕動泵9、細(xì)胞微球入口 10、混合容器11、1型膠原-培養(yǎng)液左入口 12等部件構(gòu)成。 細(xì)胞微球入口 10 位于混合容器上蓋2的上方，混合容器上蓋2與混合容器11連接形成一個(gè)封閉的無菌環(huán)境，I型膠原-培養(yǎng)液右入口 3與I型膠原-培養(yǎng)液左入口 12分別位于混合容器11側(cè)面相切的位置與混合容器11向連通，使得進(jìn)入混合容器11的I型膠原-培養(yǎng)液形成螺旋流動的狀態(tài)，I型膠原-培養(yǎng)液右入口 3與I型膠原-培養(yǎng)液左入口 12的入口分別與右蠕動泵1和左蠕動泵9相連，通過調(diào)節(jié)兩個(gè)蠕動泵的流量可以控制旋流的速度，細(xì)胞微球經(jīng)過細(xì)胞微球入口 10流入混合容器11與螺旋流動會合形成螺旋向下的流動并進(jìn)入細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7，由于穩(wěn)定液體在普通圓管的流動狀況是呈拋物線的形狀，圓管中心的流速最快，細(xì)胞微球進(jìn)入細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7中時(shí)，細(xì)胞微球必定處于流速最快的中心位置。而外側(cè)I型膠原-培養(yǎng)液的螺旋流動能將I型膠原均勻包被細(xì)胞微球，通過細(xì)胞微球和I型膠原在細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7中的兩相流動，可以形成I型膠原包被的細(xì)胞微球絲線的結(jié)構(gòu)，這樣就能對細(xì)胞微球進(jìn)行了定位。整個(gè)細(xì)胞微球與I型膠原凝膠混合定位機(jī)構(gòu)位于細(xì)胞微球成絲平臺4上。細(xì)胞微球絲線定型機(jī)構(gòu)包括細(xì)胞微球成絲平臺4、37°C恒溫潔凈空氣右入口 5、 37°C恒溫潔凈空氣左入口 14、支承桿6、細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7、37°C潔凈空氣定型室 13、37°C恒溫潔凈空氣出口 15等部件構(gòu)成。37°C潔凈空氣定型室13位于細(xì)胞微球成絲平臺4下方和支承桿6內(nèi)部，兩側(cè)分別與37°C恒溫潔凈空氣右入口 5和37°C恒溫潔凈空氣左入口 14連接，細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7穿過37°C潔凈空氣定型室13經(jīng)37°C恒溫潔凈空氣出口 15延伸出來。這樣，37°C潔凈空氣通過兩側(cè)入口進(jìn)入37°C潔凈空氣定型室13，對I型膠原凝膠包被的細(xì)胞微球絲線形成定型的作用，并且，37°C潔凈空氣經(jīng)37°C恒溫潔凈空氣出口 15流出，也能對從細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7流出的細(xì)胞微球絲線起到進(jìn)一步定型和定位的作用。細(xì)胞微球絲線收集機(jī)構(gòu)包括底座8、細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7、細(xì)胞微球絲線收集容器16等部件組成。細(xì)胞微球絲線收集容器16位于底座8的上方，細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7又位于細(xì)胞微球絲線收集容器16的上方，當(dāng)細(xì)胞微球絲線從細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7中流出時(shí)，能進(jìn)入含有培養(yǎng)液的細(xì)胞微球絲線收集容器16中進(jìn)行收集?？刂茊卧捎|摸屏、可編程控制器、電機(jī)、調(diào)速器等元件組成。通過觸摸屏可以對細(xì)胞微球成絲裝置進(jìn)出參數(shù)設(shè)置和運(yùn)行操作，觸摸屏的指令通過數(shù)據(jù)線傳給控制器，控制器根據(jù)預(yù)先編制的軟件完成對電機(jī)的控制，調(diào)速器能夠?qū)﹄姍C(jī)進(jìn)行調(diào)速。測量單元由壓力傳感器、流量傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、測量軟件等部分組成。壓力傳感器和流量傳感器采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳遞給數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡通過測量軟件將數(shù)據(jù)顯示在電腦上。該細(xì)胞微球成絲裝置的工作過程如下1、將培養(yǎng)好的細(xì)胞微球經(jīng)細(xì)胞微球入口 10注入，同時(shí)，將I型膠原凝膠溶液通過 I型膠原-培養(yǎng)液右入口 3和I型膠原-培養(yǎng)液左入口 12注入混合容器11，形成螺旋向下的流動，并與細(xì)胞微球會合流入細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7，由于形成了下螺旋運(yùn)動，能夠?qū)⒓?xì)胞微球固定在細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7的中央位置并均勻向下運(yùn)動進(jìn)入37°C潔凈空氣定型室13。2、將37°C恒溫潔凈空氣經(jīng)過37°C恒溫潔凈空氣右入口 5和37°C恒溫潔凈空氣左入口 14流入37°C潔凈空氣定型室13，最后，通過37°C恒溫潔凈空氣出口 15豎直向下流出， 對整個(gè)細(xì)胞微球-I型膠原成絲管7進(jìn)行保溫的作用，使得I型膠原包被的細(xì)胞微球活性絲線定型流出。3、流出的細(xì)胞微球活性絲線進(jìn)入裝滿培養(yǎng)液的細(xì)胞微球絲線收集容器16，獲得了具有細(xì)胞微球活性的絲線。
權(quán)利要求1. 一種基于I型膠原凝膠細(xì)胞微球成絲制備的裝置，包括細(xì)胞微球成絲裝置、控制單元和測量單元，其特征在于所述的細(xì)胞微球成絲裝置由細(xì)胞微球與I型膠原凝膠混合定位機(jī)構(gòu)、細(xì)胞微球絲線定型機(jī)構(gòu)和細(xì)胞微球絲線收集機(jī)構(gòu)三部分組成；所述的細(xì)胞微球與I型膠原凝膠混合定位機(jī)構(gòu)包括右蠕動泵(1)、混合容器上蓋O)、I型膠原-培養(yǎng)液右入口(3)、細(xì)胞微球成絲平臺G)、細(xì)胞微球-I型膠原成絲管(7)、左蠕動泵(9)、細(xì)胞微球入口(10)、混合容器(11)、I型膠原-培養(yǎng)液左入口(12)；細(xì)胞微球入口(10)位于混合容器上蓋( 的上方，混合容器上蓋( 與混合容器(11)連接形成一個(gè)封閉的無菌環(huán)境，I型膠原-培養(yǎng)液右入口( 與I型膠原-培養(yǎng)液左入口(12)分別位于混合容器(11)側(cè)面相切的位置與混合容器(11)向連通，使得進(jìn)入混合容器(11)的I型膠原-培養(yǎng)液形成螺旋流動的狀態(tài)，I型膠原-培養(yǎng)液右入口( 與I型膠原-培養(yǎng)液左入口(1 的入口分別與右蠕動泵(1)和左蠕動泵(9)相連，通過調(diào)節(jié)兩個(gè)蠕動泵的流量可以控制旋流的速度，細(xì)胞微球經(jīng)過細(xì)胞微球入口(10)流入混合容器(11)與螺旋流動會合形成螺旋向下的流動并進(jìn)入細(xì)胞微球-I型膠原成絲管(7)，細(xì)胞微球必定處于流速最快的中心位置；通過細(xì)胞微球和I型膠原在細(xì)胞微球-I型膠原成絲管(7)中的兩相流動，可以形成I型膠原包被的細(xì)胞微球絲線的結(jié)構(gòu)，這樣就能對細(xì)胞微球進(jìn)行了定位；整個(gè)細(xì)胞微球與I型膠原凝膠混合定位機(jī)構(gòu)位于細(xì)胞微球成絲平臺(4)上；所述的細(xì)胞微球絲線定型機(jī)構(gòu)包括細(xì)胞微球成絲平臺(4)、37°C恒溫潔凈空氣右入口(5)、37°C恒溫潔凈空氣左入口(14)、支承桿(6)、細(xì)胞微球-I型膠原成絲管(7)、37°C潔凈空氣定型室(13)和37°C恒溫潔凈空氣出口(15)；37°C潔凈空氣定型室(1 位于細(xì)胞微球成絲平臺(4)下方和支承桿(6)內(nèi)部，兩側(cè)分別與37°C恒溫潔凈空氣右入口(5)和37°C恒溫潔凈空氣左入口(14)連接，細(xì)胞微球-I型膠原成絲管(7)穿過37°C潔凈空氣定型室(13)經(jīng)37°C恒溫潔凈空氣出口(15)延伸出來；這樣，37°C潔凈空氣通過兩側(cè)入口進(jìn)入37°C潔凈空氣定型室(13)，對I型膠原凝膠包被的細(xì)胞微球絲線形成定型的作用，并且，37°C潔凈空氣經(jīng)37°C恒溫潔凈空氣出口(15)流出，也能對從細(xì)胞微球-I型膠原成絲管(7)流出的細(xì)胞微球絲線起到進(jìn)一步定型和定位的作用；所述的細(xì)胞微球絲線收集機(jī)構(gòu)包括底座(8)、細(xì)胞微球-I型膠原成絲管(7)和細(xì)胞微球絲線收集容器(16)；細(xì)胞微球絲線收集容器(16)位于底座(8)的上方，細(xì)胞微球-I型膠原成絲管(7)又位于細(xì)胞微球絲線收集容器(16)的上方，當(dāng)細(xì)胞微球絲線從細(xì)胞微球-I型膠原成絲管(7)中流出時(shí)，能進(jìn)入含有培養(yǎng)液的細(xì)胞微球絲線收集容器(16)中進(jìn)行收集；所述的控制單元包括觸摸屏、可編程控制器、電機(jī)和調(diào)速器；通過觸摸屏可以對細(xì)胞微球成絲裝置進(jìn)出參數(shù)設(shè)置和運(yùn)行操作，觸摸屏的指令通過數(shù)據(jù)線傳給可編程控制器，可編程控制器根據(jù)預(yù)先編制的軟件完成對電機(jī)的控制，調(diào)速器能夠?qū)﹄姍C(jī)進(jìn)行調(diào)速；所述的測量單元包括壓力傳感器、流量傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)采集卡、測量軟件、壓力傳感器和流量傳感器采集的數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線傳遞給數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡通過測量軟件將數(shù)據(jù)顯示在電腦上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于I型膠原凝膠細(xì)胞微球成絲制備的裝置。傳統(tǒng)的方法是通過傳代進(jìn)行細(xì)胞的大規(guī)模擴(kuò)增，手工收獲的種子細(xì)胞也是通過手工接種與生物材料進(jìn)行復(fù)合，操作簡單繁瑣、容易污染、細(xì)胞接種不均勻。本實(shí)用新型包括細(xì)胞微球成絲裝置、控制單元和測量單元。細(xì)胞微球成絲裝置由細(xì)胞微球與I型膠原凝膠混合定位機(jī)構(gòu)、細(xì)胞微球絲線定型機(jī)構(gòu)和細(xì)胞微球絲線收集機(jī)構(gòu)三部分組成。本實(shí)用新型能制備I型膠原包被的細(xì)胞微球活性絲線，克服了細(xì)胞懸液在細(xì)胞接種和細(xì)胞治療中無法控制細(xì)胞位置的狀態(tài)，為精確構(gòu)建復(fù)雜組織和器官提供了大量的不同種類的細(xì)胞微球單絲，為組織工程與再生醫(yī)學(xué)的臨床應(yīng)用提供了一種裝置。
文檔編號C12M1/34GK202322810SQ20112047158
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月24日
發(fā)明者李宏 申請人:杭州電子科技大學(xué)