[实用新型]一种细胞培养装置

说明书

本实用新型涉及一种细胞培养装置。

组织工程是材料科学的一个新分支，是将工程学原理同细胞学和组织生物学原理结合在一起的新学科，是研究可替代有缺陷(如已老化、受损伤或病态)的人工组织和器官，从而最终制备能替代它们的人体组织和器官的科学。由于组织工程可以改进人们的生活质量、具有显著的科学性、社会性和潜在的商业性，因此成为倍受关注的边缘科学的前沿。

筛选综合性能优良的生物材料及制备由生物材料及细胞构成的复合体，是组织工程的关键。目前，人们习惯于在静态制备生物材料与细胞的复合体，并在静态条件下考察生物材料的综合指标。由于静态实验忽视了细胞和组织再生所需的应力环境，偏离了实际的生理环境，因而，这样的试验数据与真正生理环境下的数据会有一定的偏差。因此，当体外培养获得的材料-细胞复合体植入机体后，会难以适应周边的组织及生理环境。实验表明在材料-细胞复合体形成过程中有否应力存在会导致截然不同的结果。

本实用新型的目的在于提供一种可在动态环境下进行细胞培养的装置。使用该装置可在一定可控应力的条件下，制备材料-细胞复合体。

本实用新型的一种细胞培养装置，由分体式组件紧密装配而成，所述装置的主体具有空腔和位于该空腔中间位置的第一观测窗口，在空腔内第一观测窗口外沿开有第一凹槽，在所述主体的相对两侧壁上分别开有培养基流入口和培养基流出口，所述培养基流入口和培养基流出口与空腔相通，在所述第一观测窗口上盖有第一透明平板和第二透明平板，第一透明平板放置在第一凹槽内，第一透明平板与第一观测窗口间具有第一密封垫圈，第一透明平板和第二透明平板间具有两个平行放置的条形垫片，条形垫片放置方向与培养基流入口和培养基流出口方向一致，所述装置的盖体具有形状、大小与空腔壁相应的突起，所述盖体在与主体的第一观测窗口对应的位置开有第二观测窗口，盖体与主体用固紧装置装配成一体，盖体和第二透明平板间具有第二密封垫圈，盖体与主体间具有第三密封垫圈，装配后第一透明平板上表面和第一凹槽外沿表面保持水平，第二透明平板下表面和所述突起表面保持水平，可采用调整平板厚度、凹槽深度或突起高度进行相互配合实现。

在盖体与主体上与所述第一密封垫圈、第二密封垫圈、第三密封垫圈接触位置还可开有第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽，该凹槽用于固定密封垫圈，采用密封垫圈可以使装配后装置的各组件得以严格密封配合，培养基可在主体和盖体间形成的空间通过培养基流入口和培养基流出口而形成流动体系；所述第一透明平板优选为聚丙烯酸甲酯材料，第二透明平板的材料优选为普通玻璃、石英或有机玻璃等透明材料；所述第一观测窗口、第二观测窗口的优选为长方形，优选尺寸为70×35平方毫米；所述条形垫片可用于调节所述第一透明平板和第二透明平板的间距，优选材料为聚四氟乙烯材料，优选厚度为0.2～0.5毫米；所述主体材料优选金属材料，如铜、铝、钢等。

所述装置还可配有可控温度范围为5-85℃的自动温度监测、反馈及控温系统，可在所述盖体上表面上固定有电热加热块，在主体侧壁上开有放置温度传感器的插孔，对细胞培养环境进行温度控制。

所述装置装配后的优选高度为10-15mm，长度为200-100mm，宽为50-100mm。

利用本实用新型装置可在动态环境下进行细胞培养，同时还可与显微自动成像以及图像分析系统相匹配，通过第一观测窗口、第二观测窗口对所培养的细胞情况进行观察监测，由于培养基流动的动力学可严格控制，细胞黏附和生长过程可用数学模型描述。培养基流动时，加在细胞上的剪切力可以通过计算而准确获得。当用此装置体外培养的材料-细胞(如人皮肤纤维细胞及内皮细胞-材料复合体)植入机体后，可较静态培养更为适应周边的组织及生理环境。本装置还可用于细菌的动态培养。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型细胞培养装置主体的俯视图

图2是图1所示细胞培养装置主体沿A-A线的剖视图

图3是图1所示细胞培养装置主体沿B-B线的剖视图

图4是本实用新型细胞培养装置盖体的仰视图

图5是图4所示细胞培养装置盖体沿C-C线的剖视图    

图6是图4所示细胞培养装置盖体沿D-D线的剖视图

图7是本实用新型细胞培养装置装配后的横向剖视图

图8是本实用新型细胞培养装置装配后的纵向剖视图

本实用新型的一种细胞培养装置，由分体式组件紧密装配而成，该装置的主体1具有空腔2、第一观测窗口3、第一凹槽24及螺纹孔22，在主体的相对两侧壁上分别开有培养基流入口4和培养基流出口5，所述培养基流入口4和培养基流出口5与空腔2相通，在第一观测窗口3上盖有第一透明平板6和第二透明平板7，第一透明平板6与第一观测窗口3间具有第一密封垫圈8，第一透明平板6和第二透明平板7间具有两个平行放置的条形垫片9、10，条形垫片9、10放置方向与培养基流入口4和培养基流出口5方向平行，该装置的盖体11具有形状、大小与与主体1的空腔2壁相应的突起12，盖体11上还有第二观测窗口13和螺钉安装孔23，用螺钉21紧固装配上述组件成一体，第二观测窗口13和第二透明平板7间具有第二密封垫圈14，盖体11与主体1间具有第三密封垫圈15；在盖体11与主体1上与所述第一密封垫圈8、第二密封垫圈14、第三密封垫圈15接触位置分别开有凹槽16、17、18；第一透明平板6为聚丙烯酸甲酯材料，第二透明平板7为普通玻璃；第一观测窗口3、第二观测窗口13的为长方形，尺寸为75×35平方毫米；条形垫片9、10材料为聚四氟乙烯材料，厚度为0.3毫米；垫圈为硅橡胶材料，主体1材料为铜。另外盖体11上表面上固定有电热加热块19，在主体1侧壁上开有温度传感器插孔20，通过可控温度范围为5-85℃的自动温度监测、反馈及控温系统进行温度控制。