[发明专利]用于细胞长时程培养的半透膜自动微渗透装置及系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物医学器件技术领域，尤其涉及一种用于细胞长时程培养的半透膜自动微渗透装置及系统。

背景技术

由于干细胞生活在比较复杂的物理、化学以及生物因素下，传统的培养方法不能很好地模拟其生理环境，且受到各种限制。而微控芯片可以更好的模拟干细胞在体内复杂的生活环境，以高通量和可变的方式精确控制各种参数。

基于目前的研究发现，微控芯片内部的液体持续流动是一个很大的技术难题，因为多数芯片中的进液端口以及出液端口只是插入充满一定液体的Tip头，利用两边Tip头的液面差来实现一定的液体流动，但是这样的芯片培养细胞存在着换液周期频繁、换液难度大的问题，同时对于芯片长时间培养特殊细胞，如神经元以及胚胎干细胞等时存在一定难度。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于细胞长时程培养的半透膜自动微渗透装置及系统，其结构简单，换液周期长、频率低，能够提供较为稳定的细胞培养环境。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于细胞长时程培养的半透膜自动微渗透装置，包括从上至下依次紧贴叠放的贮液层、第一圆片层、半透膜以及第二圆片层，所述贮液层的底部开设有贮液腔，所述第一圆片层开设有第一渗透孔，所述第二圆片层开设有第二渗透孔，所述贮液腔、所述第一渗透孔以及所述第二渗透孔上下对应，且所述贮液层的顶部连接有具有内孔的钢针，所述钢针的底端接近所述第一渗透孔设置。

其中，所述贮液层的顶部开设有与所述贮液腔连通的连通孔，所述钢针穿过所述连通孔设置。

其中，所述贮液层的底部还开设有多个第一连接孔，所述第一圆片层开设有多个贯通第一圆片层并与所述第一连接孔一一对应的第二连接孔，所述第二圆片层开设有多个贯通第二圆片层并与所述第二连接孔一一对应的第三连接孔，所述第二圆片层、所述第一圆片层、及所述贮液层通过连接件依次穿过所述第三连接孔、所述第二连接孔、所述第一连接孔实现连接。

其中，所述连接件为螺钉。

其中，所述第二圆片层、所述第一圆片层、及所述贮液层均为圆柱形结构或者方块结构。

其中，所述第二圆片层、所述第一圆片层、及所述贮液层均为圆柱形结构。

其中，所述第一渗透孔与所述第二渗透孔的直径为5mm；所述半透膜为分子量是8000道尔顿的半透膜；所述第一圆片层与所述第二圆片层的直径为40mm，所述第一圆片层的厚度为1.5mm，所述第二圆片层的厚度为5mm；所述贮液腔的内径为20mm、高度为15mm；所述钢针的直径为0.6mm，所述钢针的高度为25mm。

其中，所述第二圆片层、所述第一圆片层、及所述贮液层均为有机玻璃板。

一种采用所述的半透膜自动微渗透装置的用于细胞长时程培养的半透膜自动微渗透系统，包括微控芯片，还包括位于同一水平面上的溶液池和贮液池，所述溶液池中放置有聚乙二醇溶液，并在所述聚乙二醇溶液中浸入半透膜自动微渗透装置，所述半透膜自动微渗透装置的贮液腔中注满DI水，所述钢针通过连接管与所述微控芯片的出液端连通，所述贮液池中放置有培养基并通过连接管与所述微控芯片的进液端连通。

本发明的有益效果为：

本发明的半透膜自动微渗透装置，是利用微渗透动力的夹具，其解决了微控芯片内细胞培养液流动性差，换液麻烦的问题，实现了微控芯片内干细胞的长时程培养；同时该半透膜自动微渗透装置的微渗透动力比传统的外部蠕动泵抽样的动力更加稳定，另外装置携带方便，有利于芯片内进行三维培养的实验。

本发明的采用半透膜自动微渗透装置的用于细胞长时程培养的半透膜自动微渗透系统，在工作时，贮液池中的培养基从微控芯片的进液端进入微控芯片后进行细胞培养，而为了使得进入微控芯片后的培养液流动起来，在出液端连接动力装置，这个动力装置就是包括溶液池和溶液池中的半透膜自动微渗透装置，由于只有DI水能透过半透膜，而聚乙二醇溶液无法透过半透膜，所以，贮液腔中的DI水中的分子会透过半透膜，进而导致贮液腔中的分子量减少产生一拉拽力，从而使得微控芯片中的培养液分子从进液端到出液端流动起来，又经出液端流至钢针的底端出口处，长时间使用后，贮液池中的培养基会减小使得浓度变小，只需要单独更换贮液池中的培养液即可，其结构简单，换液周期长、频率低，能够提供较为稳定的细胞培养环境。

附图说明

图1是本发明的用于细胞长时程培养的半透膜自动微渗透装置的立体结构示意图。

图2是图1中的半透膜自动微渗透装置的剖面结构示意图。