[发明专利]一种细胞体外流体剪切力刺激培养装置及其方法

权利要求书

1.一种细胞体外流体剪切力刺激培养装置及其方法，其特征在于包括供气装置、培养液流动装置、平行平板流动培养腔及计算机控制系统组成；所述供气装置包括气压泵、干燥瓶、电控阀、过滤器、连接管路；所述供气装置实现2个供气口,所述2个供气端口进行交替供气，同时在交替时，不供气的供气端口连接大气；所述培养液流动装置由4个单向阀、2个培养液管、若干管路及培养液管固定支架组成。

2.根据权利要求1所述一种细胞体外流体剪切力刺激培养装置，其特征在于所述供气装置中所述气压泵为能输送稳定气体量的泵，同时气体流经部分的泵体或管路容易拆卸并进行灭菌处理，例：蠕动泵，所述泵可实现的流量0-1000ml/min；所述干燥瓶内装干燥剂，干燥剂本身或者吸湿后都无粉尘及颗粒物且本身无毒生物可接触，例如氧化铝；所述电控阀通过挤压通道软管的方式，实现切换气压泵输出的气体输向不同的通路A或者通路B，并且能够实现当向一个口向外输送压力气体时，另一个口与大气连接。

3.根据权利要求1所述一种细胞体外流体剪切力刺激培养装置，其特征在于所述培养液流动装置，通过所述4个单向阀、2个培养液管及若干管路组成，配合所述供气装置的供气方式，可以实现培养液流体的单一方向流动、单一方向的间歇式流动、往复方向流动；当供气装置向一个培养液管进行供气时，另一个培养液管的供气口与大气连接，设定好供气口切换的时间，所述供气口切换时间小于培养液管内培养液全部流出的时间即可。

4.根据权利要求3所述培养液流动装置，其特征在于所述的培养液流体的单一方向流动，2个所述的培养液管的出液口处各连接一个单向阀正向连接后，一同接入所述平行平板流动腔的进液端口；2个所述的培养液管的培养液回流口处各连接一个单向阀反向连接后，一同连接所述平行平板流动腔的出液端口，切换供气口压缩气体对培养液管内培养液的作用，实现平行平板流动腔内培养液的单一方向的流动，对平行平板流动腔内培养的细胞施加单一方向的流体剪切力刺激。

5.根据权利要求3所述培养液流动装置，其特征在于所述培养液流体的单一方向的间歇式流动，通过控制所述泵的启动和停止实现间歇式流动，所述培养液流动装置与所述的培养液液体的单一方向流动的所有连接方式相同。

6.根据权利要求3所述培养液流动装置，其特征在于所述培养液流体的往复方向流动，2个所述的培养液管的出液口各自串联两个单向阀，第2个单向阀接培养液管自己的回流口，单向阀正向连接，一个培养液管在所配的2个单向阀中间的连接管路断开后，一同接入所述平行平板流动腔的进液端口；另外一个所述的培养液管在所配的2个单向阀中间的连接管路断开口后一同连接所述平行平板流动腔的出液端口；配合切换供气口压缩气体对培养液管内培养液的作用，实现平行平板流动腔内培养液的往复运动，对平行平板流动腔内培养的细胞施加恒定往复的流体剪切力刺激。

7.根据权利要求1所述一种细胞体外流体剪切力刺激培养装置，其特征在于所述培养液流动装置中的培养液管固定支架用于固定所述培养液管放置在同一高度；所述培养液管内的培养液在静止状态下无须两个培养液管内的液面高度相同，当一个培养液管内的培养液在完全流向管路时，另一个培养液管内不能达到全满。

8.根据权利要求1所述一种细胞体外流体剪切力刺激培养装置，其特征在于所述平行平板流动腔水平放置，运行时与所述培养液管相对位置固定。

9.根据权利要求1所述一种细胞体外流体剪切力刺激培养装置，其特征在于培养的气体环境和温度环境，所述培养液流动装置及所述平行平板流动培养腔放置恒温装置中；把所述气压泵的进气口连5%浓度CO2的气体环境中。

10.根据权利要求1-9任一项所述的一种细胞体外流体剪切力刺激培养装置的使用方法，包括如下步骤：

1.对细胞体外流体剪切力刺激培养装置中气体管路、培养液流动装置、平行平板流动培养腔都进行消毒灭菌；

2.根据实验目的按照培养液流体的单一方向流动、单一方向的间歇式流动、往复方向流动的模式进行连接培养液流动装置，利用泵驱动气体对培养液管的输送形成对培养液的推动，根据单向阀的不同布置实现培养液的循环运动，同时实现对平行平板流动实验腔内的细胞的作用；

3.把培养液加到一个培养液管内，开启所述电控阀在对于的放入培养液的管中，使供气装置供气使培养液进入培养液流动装置、平行平板流动培养腔；

4.根据需要加载的流体剪切力,在计算机控制系统中进行设置需要的流体剪切力；

5.连接好供气装置的进气口,所述进气口连通5%浓度二氧化碳气体.并把培养液流动装置、平行平板流动培养腔放置在恒温环境中；

6.启动所述细胞体外流体剪切力刺激培养装置进行实验。