專利名稱：雙軸旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及于生物醫(yī)學(xué)工程中使用的裝置，特別是用于生物醫(yī)學(xué)工程的前沿一組織工程(Tissue Engineering)領(lǐng)域中的雙軸旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器。
‘組織工程’一詞是在美國國家自然科學(xué)基金會(huì)(NSF)1987年8月召開的一次學(xué)術(shù)討論會(huì)上提出來的。1988年由NSF的一個(gè)工作小組對它的內(nèi)涵作了界定，即“應(yīng)用工程科學(xué)和生命科學(xué)的原理和方法，來解釋哺乳動(dòng)物組織的結(jié)構(gòu)——功能關(guān)系，并且發(fā)展具有活性的工替代物，來恢復(fù)、維持或提高組織的功能”。其核心是通過哺乳動(dòng)物(包括人，乃至患者自身)細(xì)胞的離體培養(yǎng)，生長了具有特定功能的活組織或具它生物替代物，應(yīng)用于臨床。組織工程涉及的科學(xué)問題很多，細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器是其關(guān)鍵技術(shù)之一。它和現(xiàn)代生物化學(xué)工程(如發(fā)酵工程、制藥工業(yè)等)中所用的生物反應(yīng)器以及傳統(tǒng)的細(xì)胞培養(yǎng)方法有本質(zhì)的差別。如一般發(fā)酵工業(yè)、制藥業(yè)等所用的生物反應(yīng)器借助于機(jī)械攪拌(包括實(shí)驗(yàn)室用的搖瓶、搖床等)或吹入氣體引起強(qiáng)迫對流等方法避免培養(yǎng)物沉降，并改善營養(yǎng)供應(yīng)，這在微生物培養(yǎng)(如抗生素生產(chǎn))中是成功的，但對于哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)來說是不適宜的。因?yàn)?1)哺乳動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)比微生物‘嬌嫩’得多，機(jī)械攪拌造成的流動(dòng)剪切和直接作用很容易損傷乃至破壞細(xì)胞，造成壞死。(2)機(jī)械攪拌造成的流動(dòng)剪世使得細(xì)胞難以(甚至不能)聚集，而細(xì)胞聚集是從細(xì)胞培養(yǎng)成組織的第一步。
另外，傳統(tǒng)細(xì)胞培養(yǎng)方法在90年代中期以前，醫(yī)學(xué)界未能培養(yǎng)出具有與在體組功能相同或相似的生物組織來。其主要原因是不可避免的重力作用使得細(xì)胞(或微載體)沉降于培養(yǎng)器底部，細(xì)胞在培養(yǎng)器器壁之間的接觸抑制使得所培養(yǎng)的細(xì)胞不能真正三維生長，從而限制了細(xì)胞功能分化，長不成所需要的組織。而空間微重力環(huán)境為細(xì)胞三維生長創(chuàng)造了條件。美國宇航局(NASA)從80年代中期就著手發(fā)展空間生物反應(yīng)器。90年代初期，NASA Johnson中心在這方面取得了重大進(jìn)展，發(fā)展了旋轉(zhuǎn)管式生物反應(yīng)器(RWV)。并在1995年航天飛機(jī)搭載實(shí)驗(yàn)中成功地培養(yǎng)出結(jié)腸癌組織，組織切片觀察表明它具有和在體組織相似的機(jī)構(gòu)。而且其尺寸比用傳統(tǒng)方法培養(yǎng)的大30倍，達(dá)2厘米。1997年又進(jìn)行了關(guān)節(jié)軟骨組織培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)，成功地培養(yǎng)出了和在體軟骨組織相似的并節(jié)軟骨組織，尺寸為厘米量級(jí)。這種新型的生物反應(yīng)器在地面運(yùn)行時(shí)，也可以借助反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)液流動(dòng)的流體力學(xué)效應(yīng)而避免重力沉降，從而確保細(xì)胞三維生長。如參考文獻(xiàn)[1]Culturing a Future，F(xiàn)all 1998，Microgravity News但是這種新型的生物反應(yīng)器也是有缺點(diǎn)的，其一是培養(yǎng)室內(nèi)介質(zhì)應(yīng)力水平不可調(diào)控；其二是培養(yǎng)器使用時(shí)實(shí)際上懸浮物在細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是三維的，但在接近端部時(shí)它將向內(nèi)筒表面收斂而造成細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)極為不利；帶來不利于細(xì)胞三維生長的端部效應(yīng)問題，如

圖1所示。圖中D＝6cm，d＝1.5cm，L＝6cm；N1＝5rad/s，N2＝1.25rad/s，k＝0.3；起始點(diǎn)X＝1，Y＝2.0cm，Z＝0.2cm.。
本發(fā)明的目的在于克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，為了解決已有的培養(yǎng)器使用時(shí)出現(xiàn)的不利于細(xì)胞三維生長的端部效應(yīng)問題，即由有限長度端部效應(yīng)引起的培養(yǎng)物沉降問題；和為了實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)室內(nèi)介質(zhì)應(yīng)力水平可以調(diào)控，從而提供一種應(yīng)用同軸旋轉(zhuǎn)的雙圓筒之間粘性流體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的流體動(dòng)力克服重力沉降，使培養(yǎng)物(或微載體或細(xì)胞聚集體等)處于三維懸浮狀態(tài)，在培養(yǎng)器雙圓筒既可做同軸旋轉(zhuǎn)又可做差動(dòng)旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，還可做橫向擺動(dòng)，以獲得最佳三維生長條件的雙軸旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明提供的雙軸旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器包括培養(yǎng)液流動(dòng)室、細(xì)胞培養(yǎng)室、氣室三層同心園筒套裝構(gòu)成培養(yǎng)器主體。內(nèi)筒為培養(yǎng)液流動(dòng)室，內(nèi)筒(內(nèi)筒的半徑為R1)壁面是一支撐用的鏤空的金屬架上固定液/液交換膜，中間筒(中間筒的半徑為R2)是細(xì)胞培養(yǎng)室，其外壁是一支撐用的鏤空的金屬架上固定液/氣交換膜，兩者安有軸均可旋轉(zhuǎn)，外筒(外筒的半徑為R3)是氣室，細(xì)胞培養(yǎng)室的外壁是氣室的內(nèi)壁，外筒壁是固定不動(dòng)的；控制器匹配調(diào)控的兩組由馬達(dá)和變速器組成的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別與內(nèi)筒和中間筒的軸相連接。馬達(dá)固定在底座的支架上，兩組馬達(dá)一變速器組成的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使得內(nèi)筒和中間筒既可同步旋轉(zhuǎn)(ω1＝ω2)，亦可差動(dòng)旋轉(zhuǎn)(ω1≠ω2)，(ω3＝0)。ω1(t)＝ω2(t)時(shí)，圓筒R1、R2同步旋轉(zhuǎn)；ω1(t)≠ω2(t)時(shí)，培養(yǎng)液流動(dòng)室(內(nèi)圓筒R1)、細(xì)胞培養(yǎng)室(中間筒R2)差動(dòng)旋轉(zhuǎn)。內(nèi)筒端軸上裝有分離部件，其上有培養(yǎng)液進(jìn)口和培養(yǎng)液出口，其作用是(1)使培養(yǎng)液進(jìn)、出口和旋轉(zhuǎn)內(nèi)筒軸分離開來，不隨之而轉(zhuǎn)動(dòng)；(2)把流進(jìn)新鮮培養(yǎng)液和流出培養(yǎng)液隔離開來。供液系統(tǒng)中的輸液泵的液管與培養(yǎng)液存貯器相連，再通過多孔管管道先穿過出口處阻尼器后，進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)室至細(xì)胞培養(yǎng)室終端，細(xì)胞培養(yǎng)室的輸出管道相連在培養(yǎng)液透析器，它分別與培養(yǎng)液回收器和代謝產(chǎn)物收集器相通；供氣系統(tǒng)中的氣室進(jìn)氣口與氣源通過氣管上的穩(wěn)壓，調(diào)壓閥連接；氣室的出氣口通過排氣管連接在余氣收集器上。其特征在于還包括橫向擺動(dòng)支架固定在整體支座上，另一馬達(dá)安裝在橫向擺動(dòng)支架內(nèi)側(cè)，該馬達(dá)的軸穿過橫向擺動(dòng)支架與另一滑桿B固定在一起；通過橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架內(nèi)側(cè)上的兩個(gè)橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸將培養(yǎng)器主體固定，橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸上又固定一滑桿A；兩根滑桿通過其上的槽滑動(dòng)相配合，橫向擺動(dòng)調(diào)幅、限幅部件(如一螺栓)穿過一滑桿A固定在滑桿B。通過橫向轉(zhuǎn)動(dòng)力矩馬達(dá)帶動(dòng)滑桿做橫向擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，其中橫向擺動(dòng)調(diào)幅在8°-20°之間；培養(yǎng)液流動(dòng)室連接有軸，軸通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與一馬達(dá)連接；細(xì)胞培養(yǎng)室連接有另一軸，并通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與另一馬達(dá)連接，氣室上進(jìn)氣口與供氣系統(tǒng)的氣管連接；培養(yǎng)液進(jìn)口和一出口分別與供液輸運(yùn)路徑上的進(jìn)口和出口連接；在生長過程中(1)在細(xì)胞培養(yǎng)室中部，培養(yǎng)物懸浮的條件主要由旋轉(zhuǎn)角速度(ω1＝ω2＝ω時(shí))、培養(yǎng)室內(nèi)液相介質(zhì)粘度、培養(yǎng)物和培養(yǎng)液密度差等決定。隨著培養(yǎng)物尺度(用當(dāng)量球徑d表示)增大，為避免重力沉降所需要的角速度也增高。圖2是培養(yǎng)物尺度與懸浮培養(yǎng)最低轉(zhuǎn)速關(guān)系示例。
(2)實(shí)際上懸浮物的運(yùn)動(dòng)是三維的，如圖1所示，在接近端部時(shí)它將向內(nèi)筒表面收斂，這對于細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)是不利的，當(dāng)培養(yǎng)物尺度較大時(shí)尤其如此。本發(fā)明是為了克服細(xì)胞在三維培養(yǎng)器內(nèi)生長時(shí)，在接近培養(yǎng)器端部時(shí)它將向內(nèi)筒表面收斂，造成培養(yǎng)物沉在培養(yǎng)器底部帶來不利。本發(fā)明是在生長細(xì)胞時(shí)培養(yǎng)物放在細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)，由供液系統(tǒng)和供氣系統(tǒng)向培養(yǎng)液流動(dòng)室供液和向氣室供氣，通過液/液交換膜或氣/液交換膜進(jìn)行交換，對細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)培養(yǎng)物提供氧和必要的營養(yǎng)，同時(shí)培養(yǎng)器主體中的兩個(gè)圓筒在兩個(gè)馬達(dá)的帶動(dòng)下，最初做同軸轉(zhuǎn)動(dòng)然后在做差動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使細(xì)胞在培養(yǎng)室內(nèi)懸浮生長，培養(yǎng)室內(nèi)的應(yīng)力分布也是可調(diào)控的；由于多一個(gè)橫向擺動(dòng)的軸，雙軸旋轉(zhuǎn)，增加了一個(gè)調(diào)控因素，大大地有利于培養(yǎng)室內(nèi)物質(zhì)輸運(yùn)和力學(xué)環(huán)境的調(diào)控。但是橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸的安裝位置必須通過與氣室/培養(yǎng)室/培液流動(dòng)室一體化結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)框架橫向轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)的質(zhì)心(重心)，擺動(dòng)速度才能均勻。另外，橫向擺動(dòng)的幅度以8°-20°為宜。
本發(fā)明的效果和優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供的雙軸旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器的細(xì)胞培養(yǎng)室、氣室和培養(yǎng)液流動(dòng)室的配置既可同步調(diào)速，亦可差動(dòng)調(diào)節(jié)，培養(yǎng)室內(nèi)的應(yīng)力分布是可調(diào)控的；由于雙軸旋轉(zhuǎn)，通過繞橫軸的低速擺動(dòng)，消除端部效應(yīng)，能顯著改善端部效應(yīng)引起的培養(yǎng)物向內(nèi)管壁面聚集的傾向，增加了一個(gè)調(diào)控因素，有利于培養(yǎng)室內(nèi)物質(zhì)輸運(yùn)和力學(xué)環(huán)境的調(diào)控，營造一個(gè)更有利于細(xì)胞、細(xì)胞聚集體和組織三維生長的環(huán)境。同時(shí)，更有利于培養(yǎng)室內(nèi)氧、CO2營養(yǎng)物和代謝物的輸運(yùn)，且為培養(yǎng)室內(nèi)力學(xué)環(huán)境的調(diào)控增添了一條途徑。
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說明附圖1是培養(yǎng)器有限長度引起的端部效應(yīng)圖附圖2是本發(fā)明的培養(yǎng)器培養(yǎng)物尺寸(d)和懸浮培養(yǎng)所需最低轉(zhuǎn)速附圖3是本發(fā)明的雙軸式旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器結(jié)構(gòu)示意圖附圖4是本發(fā)明的雙軸式旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器供液輸運(yùn)路徑示意圖附圖5是本發(fā)明的雙軸式旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器供氣輸運(yùn)路徑示意圖實(shí)施例1按圖3-5制作一臺(tái)本發(fā)明的雙軸式旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器，在圖中1該三維培養(yǎng)器包括一培養(yǎng)液流動(dòng)室(3)/細(xì)胞培養(yǎng)室(1)/氣室(7)三個(gè)同心圓圓筒，套裝成的一體化培養(yǎng)器主體結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)器主體結(jié)構(gòu)用聚碳酸脂材料制作圓筒，三個(gè)同心圓圓筒之間的用市售的液/液交換膜或氣/液交換膜隔開；馬達(dá)(11)固定在橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架(38)一端，馬達(dá)(11)的軸通過齒輪(10)與齒輪(14)咬合，培養(yǎng)液流動(dòng)室(3)的軸穿出橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架(38)外，該軸在框架(38)內(nèi)末段有一齒輪(5)，該軸露出橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架(38)外段上套一聚碳酸脂材料制作的分離通道(6)，它與培養(yǎng)液流動(dòng)室(3)連通，分離通道(6)上有一進(jìn)液口、(14)和一出液口(15)，分離通道(6)內(nèi)安有一密封圈，隔離新鮮培養(yǎng)液與流出的培養(yǎng)液；培養(yǎng)器主體兩端固定在不銹鋼的橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架(38)上，橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架(38)固定在橫向擺動(dòng)支架(34)上，橫向擺動(dòng)支架(34)安在整體支座(35)；在橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架(38)兩側(cè)各通過一橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸(30)將培養(yǎng)器主體三者固定在一起，即橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸的安裝位置必須通過與氣室/培養(yǎng)室/培液流動(dòng)室一體化結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)框架橫向轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(7)的質(zhì)心(重心)；橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸(30)上又固定一滑桿B(37)，橫向擺動(dòng)支架(34)內(nèi)側(cè)固定一馬達(dá)(33)并與橫向擺軸(30)相連，馬達(dá)(33)的軸穿過橫向擺動(dòng)支架(34)與滑桿(36)固定在一起；滑桿B(36)與滑桿B(37)上有槽，兩者滑動(dòng)相配合，一螺栓(31)穿過滑桿并與滑桿B(36)上固定，但是螺栓(31)可以在滑桿B(37)的槽內(nèi)滑動(dòng)。
(6)用聚碳酸脂做的分離通道；(38)為不銹鋼材料的橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架；(8)、(9)為細(xì)胞培養(yǎng)室內(nèi)、外筒壁連接的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；(10)、(11)為驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、分別與轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(8)、(9)相連；(12)、(13)和(14)、(15)分別為氣室(7)上的氣體進(jìn)、出口和培養(yǎng)液流動(dòng)室(3)上的培養(yǎng)液進(jìn)、出口，分別與供氣部分和培養(yǎng)液供液輸運(yùn)路徑相連接；(30)是橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸，橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸的安裝位置必須通過與氣室/培養(yǎng)室/培液流動(dòng)室一體化結(jié)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)框架橫向轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)(7)的質(zhì)心(重心)；，(31)是用一螺栓做橫向擺動(dòng)調(diào)幅、限幅部件，(32)是橫向擺軸；(33)是橫向轉(zhuǎn)動(dòng)力矩馬達(dá)，安裝在支架架(34)內(nèi)側(cè)，圖中看不出；(34)是橫向擺動(dòng)支架，橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架(38)通過橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸(30)固定其上；(35)是整體支座，上述(30)-(35)均用不銹鋼制作；(36)滑桿A；(37)滑桿B；使用不銹鋼制作的兩條帶滑槽的配合件，兩者之間靠滑動(dòng)槽滑動(dòng)調(diào)整兩條部件的交叉角度，即橫向擺動(dòng)的幅度，調(diào)整好交叉角度后用螺栓(31)鎖住滑桿A，但螺栓(31)可以帶動(dòng)滑桿A(36)在滑桿B(36)槽內(nèi)滑動(dòng)。在滑桿B(36)的一端安有一擺動(dòng)用橫向擺軸(32)，在滑桿A(37)的一端通過一擺動(dòng)用橫向擺軸(30)將其固定在橫向擺動(dòng)支架(34)上。
本實(shí)施例的培養(yǎng)液輸運(yùn)系統(tǒng)，如圖4所示，在圖中(18)為新鮮培養(yǎng)液存貯器；(19)為流量、壓力可調(diào)的輸液泵；；(20)為輸入培養(yǎng)液用多孔管道，經(jīng)出口段阻尼器進(jìn)入培養(yǎng)室至培養(yǎng)室終端。
(21)出口阻尼器，是市售的帶有可調(diào)節(jié)螺釘?shù)能浌軍A子；用以調(diào)節(jié)輸入培養(yǎng)室的培養(yǎng)液流量，達(dá)到調(diào)節(jié)培養(yǎng)室內(nèi)壓力(Pb(ζ))；(22)是培養(yǎng)液透析器；(23)是培養(yǎng)液回收器；(24)是代謝產(chǎn)物收集器；其中輸液泵(19)的液管與培養(yǎng)液存貯器(18)相連，再通過多孔管道的一端先穿過出口阻尼器(21)后，進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)室至培養(yǎng)室終端，細(xì)胞培養(yǎng)室的輸出管道相連培養(yǎng)液透析器(22)，它分別與培養(yǎng)液回收器(23)和代謝產(chǎn)物收集器(24)相通；其中氣室進(jìn)氣口與氣源(25)通過氣管上的穩(wěn)壓，調(diào)壓閥(26)連接；氣室出氣口通過排氣管(28)連接余氣收集器(29)上。
本實(shí)施例的供氣——排氣系統(tǒng)，如圖4所示，在圖中(25)為氣源，普通的儲(chǔ)氣瓶；(26)為穩(wěn)壓，調(diào)壓閥，通過對穩(wěn)壓，調(diào)壓閥的調(diào)控作用達(dá)到調(diào)節(jié)培養(yǎng)室內(nèi)應(yīng)力的目的；(27)為進(jìn)氣管(與圖-6之(9)相連)；(28)為排氣管(與圖-6之(10)相連)；(29)為余氣收集器；其中氣室進(jìn)氣口與氣源(25)通過氣管上的穩(wěn)壓，調(diào)壓閥(26)連接；氣室出氣口通過排氣管(28)連接余氣收集器(29)上。
權(quán)利要求
1.一種雙軸旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器包括培養(yǎng)液流動(dòng)室、細(xì)胞培養(yǎng)室、氣室三層同心園筒套裝構(gòu)成培養(yǎng)器主體，內(nèi)筒為培養(yǎng)液流動(dòng)室，內(nèi)筒壁面是用一支撐架上固定液/液交換膜，中間筒是細(xì)胞培養(yǎng)室，其外壁是用一支撐架上固定液/氣交換膜，兩者同一端安有軸，外筒是氣室，細(xì)胞培養(yǎng)室的外壁是氣室的內(nèi)壁，外筒壁是固定不動(dòng)的；控制器匹配調(diào)控的兩組由馬達(dá)和變速器組成的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分別與內(nèi)筒和中間筒的軸相連接。馬達(dá)固定在底座的支架上，兩組馬達(dá)一變速器組成的轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，內(nèi)筒端軸上裝有隔離機(jī)構(gòu)，其上有培養(yǎng)液進(jìn)口和培養(yǎng)液出口，供液系統(tǒng)中的輸液泵的液管與培養(yǎng)液存貯器相連，再通過多孔管管道先穿過出口處阻尼器后，進(jìn)入細(xì)胞培養(yǎng)室至細(xì)胞培養(yǎng)室終端，細(xì)胞培養(yǎng)室的輸出管道相連在培養(yǎng)液透析器，它分別與培養(yǎng)液回收器和代謝產(chǎn)物收集器相通；供氣系統(tǒng)中的氣室進(jìn)氣口與氣源通過氣管上的穩(wěn)壓，調(diào)壓閥連接；氣室的出氣口通過排氣管連接在余氣收集器上，其特征在于還包括橫向擺動(dòng)支架固定在整體支座上，另一馬達(dá)安裝在橫向擺動(dòng)支架內(nèi)側(cè)，該馬達(dá)的軸穿過橫向擺動(dòng)支架與另一滑桿B固定在一起；通過橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架內(nèi)側(cè)上的兩個(gè)橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸將培養(yǎng)器主體同定，橫向擺動(dòng)轉(zhuǎn)軸上又固定一滑桿A；兩根滑桿通過其上的槽滑動(dòng)相配合，橫向擺動(dòng)調(diào)幅、限幅部件(如一螺栓)穿過一滑桿A固定在滑桿B。通過橫向轉(zhuǎn)動(dòng)力矩馬達(dá)帶動(dòng)滑桿做橫向擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，其中橫向擺動(dòng)調(diào)幅在8°-20°之間；培養(yǎng)液流動(dòng)室連接有軸，軸通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與一馬達(dá)連接；細(xì)胞培養(yǎng)室連接有另一軸，并通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與另一馬達(dá)連接，氣室上進(jìn)氣口與供氣系統(tǒng)的氣管連接；培養(yǎng)液進(jìn)口和一出口分別與供液輸運(yùn)路徑上的進(jìn)口和出口連接；
2.按權(quán)利要求1所述的雙軸旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器，其特征在于所說的橫向擺動(dòng)調(diào)幅、限幅部件包括螺栓，橫向擺動(dòng)調(diào)幅為8°-20°。
全文摘要
本發(fā)明涉及組織工程中的雙軸旋轉(zhuǎn)式細(xì)胞/組織三維培養(yǎng)器。主要由內(nèi)筒培養(yǎng)液流動(dòng)室、細(xì)胞培養(yǎng)室、外側(cè)為氣室的三筒套裝一體化結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)器主體,培養(yǎng)器主體安裝在作2個(gè)自由度旋轉(zhuǎn)的橫向轉(zhuǎn)動(dòng)框架上,氣室和培養(yǎng)液流動(dòng)室分別用軸通過轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與一馬達(dá)帶動(dòng),做同軸轉(zhuǎn)動(dòng)然后在做差動(dòng)旋轉(zhuǎn),通過繞橫軸的低速擺動(dòng),消除端部效應(yīng),營造一個(gè)更有利于細(xì)胞、細(xì)胞聚集體和組織三維生長的環(huán)境。同時(shí)更有利于培養(yǎng)室內(nèi)氧、CO
文檔編號(hào)C12M3/00GK1252437SQ99119640
公開日2000年5月10日 申請日期1999年9月23日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月23日
發(fā)明者陶祖萊, 席葆樹, 高宇欣, 邵傳平, 王戰(zhàn)會(huì) 申請人:中國科學(xué)院力學(xué)研究所