[发明专利]一种培养单元及具有其的生物培养系统及其工作方法

权利要求书

1.一种培养单元，其特征在于，包括依次设置的底层通道板(1)、中间层盖板(2)和顶层盖板(3)，所述底层通道板(1)上设有至少一条培养通道，所述各培养通道的入口处均设有其中一条通路与对应培养通道连通的三通阀(4)，所述各培养通道的出口处设有用于关闭培养通道出口的阀门(5)。

2.根据权利要求1所述的一种培养单元，其特征在于，所述培养通道包括培养池(6)、与所述培养池(6)一端连通的入液口、以及与所述培养池(6)另一端连通的出液口(7)，所述三通阀(4)设在所述中间层盖板(2)上与所述各培养通道的入液口对应的位置，所述阀门(5)设在所述中间层盖板(2)上与所述各培养通道的出液口(7)对应的位置。

3.根据权利要求2所述的一种培养单元，其特征在于，所述各培养通道的入液口均包括相互连通的第一入液口(8)和第二入液口(9)，所述三通阀(4)设在所述中间层盖板(2)上与所述各培养通道的第一入液口(8)和第二入液口(9)的交叉处对应的位置，所述三通阀(4)第一通路与所述第一入液口(8)连通，所述三通阀(4)第二通路与所述培养池(6)连通，所述三通阀(4)第三通路与所述第二入液口(9)连通。

4.根据权利要求2所述的一种培养单元，其特征在于，所述中间层盖板(2)上与所述培养池(6)对应的位置设有检测窗口(10)，所述顶层盖板(3)设在所述检测窗口(10)上，所述顶层盖板(3)上设有压力传感器(11)。

5.根据权利要求1所述的一种培养单元，其特征在于，所述底层通道板(1)、中间层盖板(2)和顶层盖板(3)均由具有透光性能和生物相容性的合成高分子材料制成。

6.一种生物培养系统，其特征在于，包括储液瓶(12)、蠕动泵(13)、注射泵(14)和培养单元(15)，所述培养单元(15)为权利要求1到6任一所述的培养单元，所述储液瓶(12)通过管路与所述蠕动泵(13)一端连接，所述蠕动泵(13)另一端以及所述注射泵(14)分别通过管路与所述培养单元(15)入口处的三通阀(4)的另外两条通路连接，所述培养单元(15)的出口通过管路与所述储液瓶(12)连接。

7.根据权利要求6所述的一种生物培养系统，其特征在于，还包括三气培养箱(16)，所述储液瓶(12)和培养单元(15)均设在所述三气培养箱(16)内部。

8.根据权利要求6或7所述的一种生物培养系统，其特征在于，还包括控制单元(17)，所述三通阀(4)为电磁三通阀，所述阀门(5)为电磁阀，所述顶层盖板(3)上与对应培养通道对应的位置设有压力传感器(11)，所述蠕动泵(13)、三通阀(4)、注射泵(14)、阀门(5)和压力传感器(11)均与所述控制单元(17)连接。

9.根据权利要求6所述的一种生物培养系统，其特征在于，所述培养单元(15)的培养通道内设有含细胞培养物，所述含细胞培养物为肿瘤细胞(20)或肿瘤组织(21)与饲养层细胞(22)在静电纺丝膜(23)上共同组成的共培养体系，所述静电纺丝膜由合成高分子通过高压静电原理制造的纳米微丝构成。

10.根据权利要求6所述的一种生物培养系统，其特征在于，所述储液瓶(12)和蠕动泵(13)之间的管路上还设有PH计(18)和氧浓度计(19)。

11.一种生物培养系统的工作方法，其特征在于：该生物培养系统具有两套动力源来分别驱动培养单元(15)内的培养基进行日常培养或压力刺激培养，所述日常培养时，阀门(5)打开，蠕动泵(13)驱动液路内的培养基在培养单元(15)中形成循环脉动流对培养单元(15)内的待培养细胞进行日常培养；所述压力刺激培养时，阀门(5)关闭，培养单元(15)形成密闭空间，注射泵(14)推动液路内的培养基对培养单元(15)内的待培养细胞进行压力刺激培养。

12.根据权利要求11所述的使用方法，其特征在于，压力刺激培养时，注射泵(14)推动的速率设有多种模式，通过不同模式的移动速率对培养单元(15)内部培养的细胞形成不同的压力刺激。