[发明专利]测量组织工程化构建物电传导速度的装置与方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医学工程的生物器材领域，具体涉及一种适用于测量组织工程化构建物电传导速度的装置与方法。

背景技术

近年来，组织工程的发展方兴未艾。它提供了一种全新的思路和治疗策略，即将少量种子细胞经体外扩增后与生物材料复合，构建出新的组织或器官，用于替代和修复病变、缺损的组织器官，重建生理功能。目前已经成功再生了软骨、骨、肌腱、血管、气管等结构组织。组织工程化心血管以及组织工程化神经也取得了一定的发展。对于心组织或者神经，它们重要的检测功能即是电传导性。

国内在构建的组织工程化组织（构建物）领域的研究起步相对较晚，但也进行了较多的相关领域的研究，而对于组织工程化构建物电传导方面目前处于空白阶段，其原因在于体外构建实验研究用的组织工程化心组织或神经，其体积较小，或长度较短，国内外对于此性能的检测亦没有统一的检测技术，设备或装置。

因此目前尚未见到专门适用于组织工程化心组织或神经组织电传导检测装置的报道。

发明内容

本发明的目的是填补测量组织工程化构建物电传导速度方面研究的空白，采用国际统一标准的神经电传导速度的测量原理，根据组织工程化构建物精小的特点，提供一种专门适用于组织工程化构建物以检测其电传导性能的装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种测量组织工程化构建物电传导速度的装置，包括测量部件和绝缘外壳，测量部件上固定有6根以上的等距离金属电极，金属电极一端向测量部件外部延伸，用以与外部设备相连；绝缘外壳上部设置有与测量部件相配的开口用以放置测量部件。

较佳地，所述的测量部件的相邻金属电极间距为1.5mm-2.5mm，最佳为1.625mm-2mm。

所述的金属电极的数目，最佳为6根。

较佳地，金属电极为铂丝、银丝、金丝、不锈钢针，最佳为铂丝。

较佳地，所述的测量组织工程化构建物电传导速度的装置，还包括一个与绝缘外壳相配的装置盖帽。

所述的金属电极直径为0.5-0.05mm，最佳为0.125mm。其中，0.125mm为目前生产公司生产的最小尺寸，若未来技术发展可生产更细尺寸的金属电极，为使速度测量更精确可选择更细尺寸。

所述的金属电极的下方为空腔，存放有一定量的缓冲溶液。

所述的测量组织工程化构建物电传导速度的装置，还可以用于测试离体神经的电传导速度。

本发明还提供了一种利用上述装置测量组织工程化构建物电传导速度的方法，包括如下步骤：

将测量部件与MPA2000m多通道生物信号分析系统相连，具体为，将MPA2000m多通道生物信号分析系统的sti通道的红色电极（附图中红色电极用灰色表示，下同）与第一金属电极相连，黑色电极与第二金属电极相连；将MPA2000m多通道生物信号分析系统的B通道的白色电极与第三金属电极相连，红色电极与第四金属电极相连，黑色电极与第二金属电极相连；将MPA2000m多通道生物信号分析系统的C通道的白色电极与第五金属电极相连，红色电极与第六金属电极相连，黑色电极与第二金属电极相连；

打开MPA2000m多通道生物信号分析系统软件，建立连接；

将与待测量的组织工程化构建物相同培养条件下的未种植种子细胞的等同的支架材料放置在测量部件的金属电极上，并同时覆盖六个电极，较零；

用待测量的组织工程化构建物置换未种植种子细胞的等同的支架材料，进行电刺激，刺激电流的频率为1-200Hz，电压为1-5V，用软件记录得到的刺激波形；

输入Δd，通过软件计算出此构建物的电传导速度，具体为，将B、C两个通道电极间的距离Δd除以电传导波形相对应的波峰间时间差Δt，其中，Δd为相邻两金属电极间距与金属电极直径之和的两倍。

本发明测量组织工程化构建物电传导速度的装置，相邻金属电极间的距离为1.5mm-2.5mm，适用于现有的实验研究中的组织构建物（长度约1cm即可），克服了现有测量电传导速度装置无法实现对组织工程化构建物测量的缺点，符合组织工程化构建物精小的特点，满足目前组织工程研究的基本要求。此装置同样适用于无法进行现存神经传导速度测量方法测量的短小神经的测量。

该装置由绝缘外壳和测量部件组成，结构简单，能够节约生产成本，结合MPA2000m多通道生物信号分析系统测量组织工程化构建物的电传导速度，操作方法简单，能够快速、准确地得到测量结果。