[发明专利]一种模拟体内流体力学环境的实验设备及方法

权利要求书

1.一种模拟体内流体力学环境的实验设备，所述实验设备的组件包括平板流动小室装置(1)、储液瓶(6)和蠕动泵(3)，其特征在于：所述实验设备的组件还包括定时开关(2)、加热垫圈(5)和水浴锅(7)；

所述平板流动小室装置(1)的部件包括上腔体(11)、硅胶垫圈(12)和培养皿(13)，，所述硅胶垫圈(12)为上腔体(11)及培养皿(13)的联合部件，所述上腔体(11)扣合在培养皿上部；所述硅胶垫圈(12)的中部为矩形空腔(122)；所述上腔体(11)上部设置有进液口(111)和出液口(112)，所述进液口(111)通过进液管与储液瓶(6)连接，在进液管上设置有定时开关(2)和蠕动泵(3)，所述出液口(112)通过出液管与储液瓶(6)连接；所述储液瓶(6)设置在水浴锅(7)内，平板流动小室装置(1)的底部设置有加热垫圈(5)。

2.根据权利要求1所述的一种模拟体内流体力学环境的实验设备，其特征在于：所述实验设备的组件还包括真空泵(4)，所述真空泵(4)通过真空管与设置在所述平板流动小室装置(1)上腔体(11)上的真空口(113)连接，以利用真空泵(4)的吸力作用将上腔体(11)、硅胶垫圈(12)和培养皿(13)贴合在一起。

3.根据权利要求1所述的一种模拟体内流体力学环境的实验设备，其特征在于：所述上腔体(11)上还设置有两个连接孔(114)，所述硅胶垫圈(12)设置有与两个连接孔(114)相配合的凸台(121)。

4.根据权利要求3所述的一种模拟体内流体力学环境的实验设备，其特征在于：所述上腔体(11)上设置的两个连接孔(114)的直径为2mm，深度为1mm。

5.根据权利要求2所述的一种模拟体内流体力学环境的实验设备，其特征在于：所述进液管与进液口(111)和储液瓶(6)连接的接头、所述出液管与出液口(112)和储液瓶(6)连接的接头、所述真空管与真空口(113)和真空泵(4)连接的接头种类包括直形接头、L形接头和Y形连接头。

6.根据权利要求2所述的一种模拟体内流体力学环境的实验设备，其特征在于：所述实验设备包括平板流动小室装置(1)的上腔体(11)、蠕动泵(3)、真空泵(4)、储液瓶(6)、水浴锅(7)、进液管、出液管和真空管在内的组件至少其内腔由高分子材料制备。

7.根据权利要求1所述的一种模拟体内流体力学环境的实验设备，其特征在于：所述平板流动小室装置(1)为圆形，直径为6cm，所述硅胶垫圈(12)中部矩形空腔(122)的规格为长4cm×宽2cm，硅胶垫圈(12)的厚度为1mm。

8.一种利用权利要求1～7所述的模拟体内流体力学环境的实验设备对细胞进行观察研究的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

1)利用所述平板流动小室装置进行细胞培养

在培养皿(13)内底部标记与硅胶垫圈(12)的矩形空腔(122)对应的方框，用质量分数为0.5％明胶包被培养皿(13)，明胶的用量为0.1mL/cm²，包被后的12小时-24小时后去多余的明胶，用培养基润洗上述明胶包被的部分(13)，然后将培养皿(13)置于超净工作台风干，待用；

将细胞均匀种到培养皿(13)方框内，并向其中补充培养基，之后每隔一天换一次培养基，直至细胞达到90％融合时，即进行流体力学实验；

2)利用培养的细胞进行流体力学实验

将上腔体(11)、硅胶垫圈(12)、培养皿(13)三者结合的平板流动小室装置(1)放置显微镜下，进行动态观察；通过蠕动泵(3)对模拟的流体剪切力大小进行调节；采用加热垫圈(5)和水浴锅(7)联合控制整个装置温度；通过定时开关(2)控制流体流动的通断时间。

9.根据权利要求6所述的对细胞进行观察研究的方法，其特征在于：所述的培养基为含有Hank’s平衡盐的MEM培养基，且添加有浓度为10％胎牛血清。

10.根据权利要求6所述的对细胞进行观察研究的方法，其特征在于：所述的定时开关(2)打开8s，关闭3s，可模拟动脉血流的特点，既能研究连续流体对细胞的影响，也能研究间断流体对细胞的影响。