CN103266058A - 肌腱-腱鞘体外共培养构建的方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种肌腱-腱鞘体外共培养构建的方法与装置。目前组织工程腱鞘仍停留在手工培养的模式。本发明包括组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器、控制单元和测量单元。组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器包括组织工程肌腱-腱鞘培养单元、气动肌腱滑动机构；每个组织工程肌腱-腱鞘培养单元由肌腱培养室和腱鞘培养室组成。控制单元由触摸屏、可编程控制器、电机、调速器组成。测量单元由压力传感器、流量传感器、数据采集卡、测量软件组成。本发明采用拉应力和压应力结合的方式实现组织工程肌腱-腱鞘体外动态共培养，组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器能够由单台组合成多台进行规模化的培养与构建，改变了以往手工操作和静态培养的模式。

Description

肌腱-腱鞘体外共培养构建的方法与装置

技术领域

本发明属于生物医学工程领域，涉及一种体外动态培养肌腱-腱鞘共培养的方法和装置，特别是涉及一种用于将种子细胞与生物可降解材料复合，在不同频率和应力动态环境构建具有细胞活性、良好形态和一定力学强度的肌腱和腱鞘的培养装置。适合于生物医学工程领域体外构建具有良好形态的肌腱-腱鞘组织。

背景技术

采用组织工程的方法将细胞与生物可降解材料复合构建组织工程肌腱-腱鞘时，导致体外构建的人肌腱-腱鞘的形态与正常人相差甚远，组织工程肌腱-腱鞘的力学性能与正常的肌腱组织相比相差甚远，目前组织工程腱鞘仍停留在手工培养的模式，缺乏肌腱-腱鞘共培养的方式与装置，在临床上容易产生肌腱粘黏，无法到达临床移植的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种能分别模拟肌腱与腱鞘的体内力学环境，共同动态培养组织工程肌腱-腱鞘的方法与装置。本装置可以分别对组织工程肌腱-腱鞘施加不同形式的应力、应力的频率、大小和灌注流动的流量可进行调节，在最佳的参数条件下进行培养，同时该装置可任意组合，同时共培养多个人组织工程肌腱-腱鞘。由于是全密封的培养，避免了组织工程肌腱-腱鞘培养时易受污染的情况。

本发明中的装置包括组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器、控制单元和测量单元。

所述的组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器包括两个组织工程肌腱-腱鞘培养单元、气动肌腱滑动机构；每个组织工程肌腱-腱鞘培养单元由肌腱培养室和腱鞘培养室组成。

第一个组织工程肌腱-腱鞘培养单元，包括第一步进电机；第二步进电机；第一步进电机固定板；第二步进电机固定板；第一电机联轴器；第一同步传送带；第一固定螺钉；第一固定挡板；第一调整螺杆；第二固定螺钉；第二固定挡板；第二调整螺杆；第三调整螺杆；第三固定螺钉；第四调整螺杆；第四固定螺钉；第一接头；第一接头盖帽；第一盖板；第九固定螺钉；第二传感器连接套；第二密封套；第二移动轴；第一移动夹；第十二固定螺钉；第二调整手轮；第十三固定螺钉；第一调整架；第十四固定螺钉；第一定位弹簧；第一滚动轴，第一腱鞘培养室；第二滚动轴；第一导轨压条；第四固定挡板；第十五固定螺钉；第十六固定螺钉；第十七固定螺钉；第一拖动轴；第五固定挡板；第三调整手轮；第一固定夹；第一肌腱培养室；第二十二固定螺钉。

第一腱鞘培养室与第一肌腱培养室共同由第一盖板密封，通过六个第四固定螺钉固定，对于第一腱鞘培养室，由第一调整螺杆、第二调整螺杆、第三调整螺杆、第四调整螺杆通过调整第一调整架和第一定位弹簧的位置可以调整第一滚动轴的上下高度；第一滚动轴分别与第一调整架、第一腱鞘培养室、第一同步传送带、第一步进电机连接，第二滚动轴分别与第一腱鞘培养室、第一电机联轴器、第二步进电机相连，第一步进电机由第一步进电机固定板固定，由第二步进由第二步进电机固定板固定，第一同步传送带的一端与第二步进电机连接，第一腱鞘培养室的两端由第一固定挡板和第四固定挡板通过四个第一固定螺钉和四个第二十二固定螺钉固定。

对于第一肌腱培养室，第一移动夹和第一固定夹可以固定夹持需要培养的组织工程肌腱，第一移动夹由第二调整手轮调节夹持组织工程肌腱松紧程度，第一固定夹由第三调整手轮调节夹持组织工程肌腱的松紧程度；第一移动夹和第一固定夹两端嵌入两条第一导轨压条中，起到控制运动方向的目的，第一导轨压条通过四个第十二固定螺钉固定；第一固定夹由四个第十五固定螺钉连接构成，同时，第一固定夹与第一拖动轴连接，第一拖动轴穿过第五固定挡板，第五固定挡板由四个第十六固定螺钉固定在第一肌腱培养室外侧，通过移动第一拖动轴调节第一固定夹的位置，当位置调整好后，第一拖动轴由第十七固定螺钉固定定位；第一移动夹由四个第十三固定螺钉固定而成，一端与第二移动轴连接，第二移动轴上附着第二密封套，第二移动轴伸出第一肌腱培养室外侧与第二传感器连接套并通过第九固定螺钉固定，第二密封套嵌入第二固定挡板并由四个第二固定螺钉固定在第一肌腱培养室外侧，第一个组织工程肌腱-腱鞘培养单元通过四个第三固定螺钉与底座固定；第一个组织工程肌腱-腱鞘培养单元的外侧由三对第一接头与外界相连，在不使用的情况下由第一接头盖帽封闭。

对于第二个组织工程肌腱-腱鞘培养单元，包括：第二肌腱培养室；第二腱鞘培养室；第五固定螺钉；第五调整螺杆；第六调整螺杆；第七调整螺杆；第八调整螺杆；第二盖板；第二接头盖帽；第二接头；第三接头盖帽；第三接头；第四接头盖帽；第四接头；第六固定螺钉；第七固定螺钉；第三固定挡板；第三步进电机固定板；第二同步传送带；第二电机连轴器；第三步进电机；第四步进电机固定板；第八固定螺钉；第一传感器连接套；第四步进电机；第二导轨压条；第二拖动轴；第十八固定螺钉；第十九固定螺钉；第七固定挡板；第二十固定螺钉；第六固定挡板；第三滚动轴；第二十一固定螺钉；第四滚动轴；第二调整架；第二定位弹簧；第一移动轴；第一密封套；第一调整手轮；第十固定螺钉；第十一固定螺钉；第二十三固定螺钉；第八固定挡板；第二十四固定螺钉；第二十五固定螺钉；第二固定夹；第四调整手轮；第二移动夹。

第二腱鞘培养室与第二肌腱培养室共同由第二盖板密封，通过六个第五固定螺钉固定，对于第二腱鞘培养室，由第五调整螺杆、第六调整螺杆、第七调整螺杆、第八调整螺杆通过调整第二调整架和第二定位弹簧的位置可以调整第四滚动轴的上下高度；第四滚动轴分别与第二调整架、第二腱鞘培养室、第二同步传送带、第三步进电机连接，第三滚动轴分别与第二腱鞘培养室、第二电机联轴器、第四步进电机相连，第三步进电机由第三步进电机固定板固定，由第四步进电机由第四步进电机固定板固定，第二同步传送带的一端与第三步进电机连接，第二腱鞘培养室的两端由第三固定挡板和第七固定挡板通过四个第七固定螺钉和四个第十九固定螺钉固定。

对于第二肌腱培养室，第二移动夹和第二固定夹可以固定夹持需要培养的组织工程肌腱，第二移动夹由第一调整手轮调节夹持组织工程肌腱松紧程度，第二固定夹由第四调整手轮调节夹持组织工程肌腱的松紧程度；第二移动夹和第二固定夹两端嵌入两条第二导轨压条中，起到控制运动方向的目的，第二导轨压条通过4个第十固定螺钉固定；第二固定夹由四个第二十四固定螺钉连接构成，同时，第二固定夹与第二拖动轴连接，第二拖动轴穿过第六固定挡板，第六固定挡板由四个第二十固定螺钉固定在第二肌腱培养室外侧，通过移动第二拖动轴调节固定夹的位置，当位置调整好后，第二拖动轴由第十八固定螺钉固定定位；第二移动夹由四个第十一固定螺钉固定而成，一端与第一移动轴连接，第一移动轴上附着第一密封套，第一移动轴伸出第二肌腱培养室外侧与第一传感器连接套并通过第八固定螺钉固定，第一密封套嵌入第八固定挡板并由四个第二十三固定螺钉固定在第二肌腱培养室外侧，第二个组织工程肌腱-腱鞘培养单元通过第六固定螺钉和第二十五固定螺钉与底座固定。

对于气动肌腱滑动机构，包括：气动调节阀；底座；第一传感器连接螺钉；第一滑动导轨；连接拖架；第八固定螺钉；第一传感器连接套；第一传感器；第二滑动导轨；第二传感器连接螺钉；第九固定螺钉；第二传感器连接套；第二传感器；气动肌腱；气动肌腱固定板；气动肌腱固定螺母。

气动调节阀连接气动肌腱，气动肌腱一端通过气动肌腱固定螺母被固定在气动肌腱固定板上，另一端与连接拖架连接，连接拖架的两端分别与第一滑动导轨与第二滑动导轨固定，连接拖架的两侧通过第一传感器连接螺钉和第二传感器连接螺钉分别与第一传感器和第二传感器连接固定，第一传感器通过第一移动轴将第二肌腱培养室连在一起，第二传感器通过第二移动轴将第一肌腱培养室连在一起，整个机构通过第一滑动导轨、第二滑动导轨和气动肌腱固定板固定在底座的中部。

所述的控制单元由触摸屏、可编程控制器、电机、调速器组成；通过触摸屏可以对肌腱-腱鞘生物反应器进出参数设置和运行操作，触摸屏的指令通过数据线传给控制器，可编程控制器根据预先编制的软件完成对电机的控制，调速器能够对电机进行调速。

所述的测量单元由压力传感器、流量传感器、数据采集卡、测量软件组成；压力传感器和流量传感器分别设置在培养液进液口、培养液出液口；压力传感器和流量传感器采集的数据通过数据线传递给数据采集卡，数据采集卡通过测量软件将数据显示在电脑上。

肌腱-腱鞘体外构建方法，具体如下：

1、将构建组织工程肌腱的细胞与生物可降解材料复合物在无菌环境下置于肌腱培养室中，由移动夹和固定夹将细胞-可降解材料复合物的两端固定，通过调整拖动轴的位置将复合物拉直并由固定螺钉定位。

2、将构建组织工程腱鞘的细胞与生物可降解材料复合物在无菌的环境下置于腱鞘培养室中，穿过上面的细的滚动轴并置于腱鞘培养室的中间位置，调整4个调整螺杆将复合物正好夹在两个滚动轴之间。

3、盖上盖板并用固定螺钉固定并保持密封的状态，打开培养室外部接头的盖帽并与培养液输入管道和输出管道相连，向组织工程肌腱-腱鞘培养单元注入适当量的培养液。

4、每个肌腱-腱鞘体外共培养生物反应器能同时培养两个组织工程肌腱和腱鞘，而且，也可以多个肌腱-腱鞘体外共培养生物反应器同时运行实现多个组织工程肌腱和腱鞘的培养。

5、在培养过程中，每个肌腱-腱鞘体外共培养生物反应器相互独立，可单独取材；当组织工程肌腱-腱鞘松动时，可以通过调节外部的拖动轴和调整螺杆进行适当的调整。

本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：它采用拉应力和压应力结合的方式实现组织工程肌腱-腱鞘体外动态共培养，组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器能够由单台组合成多台进行规模化的培养与构建，完全改变了以往手工操作和静态培养的模式。

附图说明

图1是肌腱-腱鞘共培养生物反应器结构图。

图2是肌腱-腱鞘共培养生物反应器俯视图。

具体实施方式

    以下结合附图对本发明作进一步说明。

本发明包括组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器、控制单元和测量单元三个部分。

组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器包括：气动调节阀；底座；第一传感器连接螺钉；第一滑动导轨；连接拖架；第一步进电机；第二步进电机；第一步进电机固定板；第二步进电机固定板；第一电机联轴器；第一同步传送带；第一固定螺钉；第一固定挡板；第一调整螺杆；第二固定螺钉；第二固定挡板；第二调整螺杆；第三调整螺杆；第三固定螺钉；第四调整螺杆；第四固定螺钉；第一接头；第一接头盖帽；第一盖板；第五固定螺钉；第五调整螺杆；第六调整螺杆；第七调整螺杆；第八调整螺杆；第二盖板；第二接头盖帽；第二接头；第三接头盖帽；第三接头；第四接头盖帽；第四接头；第六固定螺钉；第七固定螺钉；第三固定挡板；第三步进电机固定板；第二同步传送带；第二电机连轴器；第三步进电机；第四步进电机固定板；第八固定螺钉；第一传感器连接套；第四步进电机；第一传感器；第二滑动导轨；第二传感器连接螺钉；第九固定螺钉；第二传感器连接套；第二传感器；气动肌腱；气动肌腱固定板；气动肌腱固定螺母；第一肌腱培养室；第一移动轴；第一密封套；第一调整手轮；第十固定螺钉；第十一固定螺钉；第二密封套；第二移动轴；第一移动夹；第十二固定螺钉；第二调整手轮；第十三固定螺钉；第一调整架；第十四固定螺钉；第一定位弹簧；第一滚动轴，第一腱鞘培养室；第二滚动轴；第一导轨压条；第四固定挡板；第十五固定螺钉；第十六固定螺钉；第十七固定螺钉；第一拖动轴；第五固定挡板；第三调整手轮；第一固定夹；第二肌腱培养室；第二导轨压条；第二拖动轴；第十八固定螺钉；第二十二固定螺钉；第十九固定螺钉；第七固定挡板；第二十固定螺钉；第六固定挡板；第三滚动轴；第二腱鞘培养室；第二十一固定螺钉；第四滚动轴；第二调整架；第二定位弹簧；第二十三固定螺钉；第八固定挡板；第二十四固定螺钉；第二十五固定螺钉；第二固定夹；第四调整手轮；第二移动夹。

控制单元由触摸屏、可编程控制器、步进电机、驱动器等元件组成。

测量单元由压力传感器、流量传感器、数据采集卡、测量软件等部分组成。

组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器又包括两个组织工程肌腱-腱鞘培养单元、气动肌腱滑动机构两个部分。每个组织工程肌腱-腱鞘培养单元由肌腱培养室和腱鞘培养室组成。

结合图1和图2作进一步说明，一种基于拉应力和压应力动态培养组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器包括两个组织工程肌腱-腱鞘培养单元、气动肌腱滑动机构两个部分组成。

对于第一个组织工程肌腱-腱鞘培养单元25，包括：第一步进电机6、第二步进电机7、第一步进电机固定板8、第二步进电机固定板9、第一电机联轴器10、第一同步传送带11、第一固定螺钉12、第一固定挡板13、第一调整螺杆14、第二固定螺钉15、第二固定挡板16、第二调整螺杆17、第三调整螺杆18、第三固定螺钉19、第四调整螺杆20、第四固定螺钉21、第一接头22、第一接头盖帽23、第一盖板24、第九固定螺钉53；第二传感器连接套54；第二密封套65、第二移动轴66、第一移动夹67、第十二固定螺钉68、第二调整手轮69、第十三固定螺钉70、第一调整架71、第十四固定螺钉72、第一定位弹簧73、第一滚动轴74、第一腱鞘培养室75、第二滚动轴76、第一导轨压条77、第四固定挡板78、第十五固定螺钉79、第十六固定螺钉80、第十七固定螺钉81、第一拖动轴82、第五固定挡板83、第三调整手轮84、第一固定夹85、第一肌腱培养室86、第二十二固定螺钉90。

第一腱鞘培养室75与第一肌腱培养室86共同由第一盖板密封24，通过6个第四固定螺钉21固定，对于第一腱鞘培养室75，由第一调整螺杆14、第二调整螺杆17、第三调整螺杆18、第四调整螺杆20通过调整第一调整架71和第一定位弹簧73的位置可以调整第一滚动轴74的上下高度。第一滚动轴74分别与第一调整架71、第一腱鞘培养室75、第一同步传送带11、第一步进电机6连接，第二滚动轴76分别与第一腱鞘培养室75、第一电机联轴器10、第二步进电机7相连，第一步进电机6由第一步进电机固定板8固定，第二步进电机7由第二步进电机固定板9固定，第一同步传送带11的一端与第二步进电机7连接，第一腱鞘培养室75的两端由第一固定挡板13和第四固定挡板78通过4个第一固定螺钉12和4个第二十二固定螺钉90固定。

对于第一肌腱培养室86，第一移动夹67和第一固定夹86可以固定夹持需要培养的组织工程肌腱，第一移动夹67由第二调整手轮69调节夹持组织工程肌腱松紧程度，第一固定夹86由第三调整手轮84调节夹持组织工程肌腱的松紧程度。第一移动夹67和第一固定夹86两端嵌入两条第一导轨压条77中，起到控制运动方向的目的，第一导轨压条77通过4个第十二固定螺钉68固定。第一固定夹86由4个第十五固定螺钉79连接构成，同时，第一固定夹86与第一拖动轴82连接，第一拖动轴82穿过第五固定挡板83，第五固定挡板83由4个第十六固定螺钉80固定在第一肌腱培养室86外侧，通过移动第一拖动轴82调节第一固定夹86的位置，当位置调整好后，第一拖动轴82由第十七固定螺钉81固定定位。第一移动夹67由4个第十三固定螺钉70固定而成，一端与第二移动轴66连接，第二移动轴66上附着第二密封套65，第二移动轴66伸出第一肌腱培养室外86侧与第二传感器连接套54并通过第九固定螺钉53固定，第二密封套65嵌入第二固定挡板16并由4个第二固定螺钉固定在第一肌腱培养室外侧，第一个组织工程肌腱-腱鞘培养单元25通过4个第三固定螺钉15与底座2固定。第一个组织工程肌腱-腱鞘培养单元25的外侧由3对第一接头22与外界相连，在不使用的情况下由第一接头盖帽23封闭。

对于第二个组织工程肌腱-腱鞘培养单元32，包括：第二肌腱培养室59、第二腱鞘培养室96、第五固定螺钉26、第五调整螺杆27、第六调整螺杆28、第七调整螺杆29、第八调整螺杆30、第二盖板31、第二接头盖帽33、第二接头34、第三接头盖帽35、第三接头36、第四接头盖帽37、第四接头38、第六固定螺钉39、第七固定螺钉40、第三固定挡板41、第三步进电机固定板42、第二同步传送带43、第二电机连轴器44、第三步进电机45、第四步进电机固定板46、第八固定螺钉47、第一传感器连接套48、第四步进电机49、第二导轨压条87、第二拖动轴88、第十八固定螺钉89、第十九固定螺钉91、第七固定挡板92、第二十固定螺钉93、第六固定挡板94、第三滚动轴95、第二十一固定螺钉97、第四滚动轴98、第二调整架99、第二定位弹簧100、第一移动轴60、第一密封套61、第一调整手轮62、第十固定螺钉63、第十一固定螺钉64、第二十三固定螺钉101、第八固定挡板102、第二十四固定螺钉103、第二十五固定螺钉104、第二固定夹105、第四调整手轮106、第二移动夹107。

第二腱鞘培养室96与第二肌腱培养室59共同由第二盖板31密封，通过6个第五固定螺钉26固定，对于第二腱鞘培养室96，由第五调整螺杆27、第六调整螺杆28、第七调整螺杆29、第八调整螺杆30通过调整第二调整架99和第二定位弹簧100的位置可以调整第四滚动轴98的上下高度。第四滚动轴98分别与第二调整架99、第二腱鞘培养室96、第二同步传送带43、第三步进电机45连接，第三滚动轴95分别与第二腱鞘培养室96、第二电机联轴器44、第四步进电机49相连，第三步进电机45由第三步进电机固定板42固定，第四步进电机49由第四步进电机固定板46固定，第二同步传送带43的一端与第三步进电机45连接，第二腱鞘培养室96的两端由第三固定挡板41和第七固定挡板92通过4个第七固定螺钉40和4个第十九固定螺钉固定91。

对于第二肌腱培养室59，第二移动夹107和第二固定夹105可以固定夹持需要培养的组织工程肌腱，第二移动夹107由第一调整手轮62调节夹持组织工程肌腱松紧程度，第二固定夹105由第四调整手轮106调节夹持组织工程肌腱的松紧程度。第二移动夹107和第二固定夹105两端嵌入两条第二导轨压条87中，起到控制运动方向的目的，第二导轨压条87通过4个第十固定螺钉63固定。第二固定夹105由4个第二十四固定螺钉103连接构成，同时，第二固定夹105与第二拖动轴88连接，第二拖动轴88穿过第六固定挡板94，第六固定挡板94由4个第二十固定螺钉93固定在第二肌腱培养室96外侧，通过移动第二拖动轴88调节固定夹的位置，当位置调整好后，第二拖动轴88由第十八固定螺钉89固定定位。第二移动夹107由4个第十一固定螺钉64固定而成，一端与第一移动轴60连接，第一移动轴60上附着第一密封套61，第一移动轴60伸出第二肌腱培养室59外侧与第一传感器连接套48并通过第八固定螺钉47固定，第一密封套61嵌入第八固定挡板102并由4个第二十三固定螺钉101固定在第二肌腱培养室59外侧，第二个组织工程肌腱-腱鞘培养单元32通过第六固定螺钉39和第二十五固定螺钉104与底座2固定。

对于气动肌腱滑动机构包括：气动调节阀1；底座2；第一传感器连接螺钉3；第一滑动导轨4；连接拖架5；第八固定螺钉47；第一传感器连接套48；第一传感器50；第二滑动导轨51；第二传感器连接螺钉52；第九固定螺钉53；第二传感器连接套54；第二传感器55；气动肌腱56；气动肌腱固定板57；气动肌腱固定螺母58。

气动调节阀1连接气动肌腱56，气动肌腱56一端通过气动肌腱固定螺母58被固定在气动肌腱固定板57上，另一端与连接拖架连接，连接拖架5的两端分别与第一滑动导轨4与第二滑动导轨51固定，连接拖架5的两侧通过第一传感器连接螺钉3和第二传感器连接螺钉52分别与第一传感器50和第二传感器55连接固定，第一传感器50通过第一移动轴60将第二肌腱培养室59连在一起，第二传感器55通过第二移动轴66将第一肌腱培养室86连在一起，整个机构通过第一滑动导轨4、第二滑动导轨51和气动肌腱固定板57固定在底座2的中部。

肌腱-腱鞘体外构建方法，具体如下：

1、将构建组织工程肌腱的细胞与生物可降解材料复合物在无菌环境下置于肌腱培养室中，由移动夹和固定夹将细胞-可降解材料复合物的两端固定，通过调整拖动轴的位置将复合物拉直并由固定螺钉定位。

2、将构建组织工程腱鞘的细胞与生物可降解材料复合物在无菌的环境下置于腱鞘培养室中，穿过上面的细的滚动轴并置于腱鞘培养室的中间位置，调整4个调整螺杆将复合物正好夹在两个滚动轴之间。

3、盖上盖板并用固定螺钉固定并保持密封的状态，打开培养室外部接头的盖帽并与培养液输入管道和输出管道相连，向组织工程肌腱-腱鞘培养单元注入适当量的培养液。

4、每个肌腱-腱鞘体外共培养生物反应器能同时培养两个组织工程肌腱和腱鞘，而且，也可以多个肌腱-腱鞘体外共培养生物反应器同时运行实现多个组织工程肌腱和腱鞘的培养。

5、在培养过程中，每个肌腱-腱鞘体外共培养生物反应器相互独立，可单独取材；当组织工程肌腱-腱鞘松动时，可以通过调节外部的拖动轴和调整螺杆进行适当的调整。

Claims (2)

1. 肌腱-腱鞘体外共培养构建装置，包括组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器、控制单元和测量单元，其特征在于：

所述的组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器包括两个组织工程肌腱-腱鞘培养单元、气动肌腱滑动机构；每个组织工程肌腱-腱鞘培养单元由肌腱培养室和腱鞘培养室组成；

第一个组织工程肌腱-腱鞘培养单元，包括第一步进电机；第二步进电机；第一步进电机固定板；第二步进电机固定板；第一电机联轴器；第一同步传送带；第一固定螺钉；第一固定挡板；第一调整螺杆；第二固定螺钉；第二固定挡板；第二调整螺杆；第三调整螺杆；第三固定螺钉；第四调整螺杆；第四固定螺钉；第一接头；第一接头盖帽；第一盖板；第九固定螺钉；第二传感器连接套；第二密封套；第二移动轴；第一移动夹；第十二固定螺钉；第二调整手轮；第十三固定螺钉；第一调整架；第十四固定螺钉；第一定位弹簧；第一滚动轴，第一腱鞘培养室；第二滚动轴；第一导轨压条；第四固定挡板；第十五固定螺钉；第十六固定螺钉；第十七固定螺钉；第一拖动轴；第五固定挡板；第三调整手轮；第一固定夹；第一肌腱培养室；第二十二固定螺钉；

第一腱鞘培养室与第一肌腱培养室共同由第一盖板密封，通过六个第四固定螺钉固定，对于第一腱鞘培养室，由第一调整螺杆、第二调整螺杆、第三调整螺杆、第四调整螺杆通过调整第一调整架和第一定位弹簧的位置可以调整第一滚动轴的上下高度；第一滚动轴分别与第一调整架、第一腱鞘培养室、第一同步传送带、第一步进电机连接，第二滚动轴分别与第一腱鞘培养室、第一电机联轴器、第二步进电机相连，第一步进电机由第一步进电机固定板固定，由第二步进由第二步进电机固定板固定，第一同步传送带的一端与第二步进电机连接，第一腱鞘培养室的两端由第一固定挡板和第四固定挡板通过四个第一固定螺钉和四个第二十二固定螺钉固定；

对于第一肌腱培养室，第一移动夹和第一固定夹可以固定夹持需要培养的组织工程肌腱，第一移动夹由第二调整手轮调节夹持组织工程肌腱松紧程度，第一固定夹由第三调整手轮调节夹持组织工程肌腱的松紧程度；第一移动夹和第一固定夹两端嵌入两条第一导轨压条中，起到控制运动方向的目的，第一导轨压条通过四个第十二固定螺钉固定；第一固定夹由四个第十五固定螺钉连接构成，同时，第一固定夹与第一拖动轴连接，第一拖动轴穿过第五固定挡板，第五固定挡板由四个第十六固定螺钉固定在第一肌腱培养室外侧，通过移动第一拖动轴调节第一固定夹的位置，当位置调整好后，第一拖动轴由第十七固定螺钉固定定位；第一移动夹由四个第十三固定螺钉固定而成，一端与第二移动轴连接，第二移动轴上附着第二密封套，第二移动轴伸出第一肌腱培养室外侧与第二传感器连接套并通过第九固定螺钉固定，第二密封套嵌入第二固定挡板并由四个第二固定螺钉固定在第一肌腱培养室外侧，第一个组织工程肌腱-腱鞘培养单元通过四个第三固定螺钉与底座固定；第一个组织工程肌腱-腱鞘培养单元的外侧由三对第一接头与外界相连，在不使用的情况下由第一接头盖帽封闭；

对于第二个组织工程肌腱-腱鞘培养单元，包括：第二肌腱培养室；第二腱鞘培养室；第五固定螺钉；第五调整螺杆；第六调整螺杆；第七调整螺杆；第八调整螺杆；第二盖板；第二接头盖帽；第二接头；第三接头盖帽；第三接头；第四接头盖帽；第四接头；第六固定螺钉；第七固定螺钉；第三固定挡板；第三步进电机固定板；第二同步传送带；第二电机连轴器；第三步进电机；第四步进电机固定板；第八固定螺钉；第一传感器连接套；第四步进电机；第二导轨压条；第二拖动轴；第十八固定螺钉；第十九固定螺钉；第七固定挡板；第二十固定螺钉；第六固定挡板；第三滚动轴；第二十一固定螺钉；第四滚动轴；第二调整架；第二定位弹簧；第一移动轴；第一密封套；第一调整手轮；第十固定螺钉；第十一固定螺钉；第二十三固定螺钉；第八固定挡板；第二十四固定螺钉；第二十五固定螺钉；第二固定夹；第四调整手轮；第二移动夹；

第二腱鞘培养室与第二肌腱培养室共同由第二盖板密封，通过六个第五固定螺钉固定，对于第二腱鞘培养室，由第五调整螺杆、第六调整螺杆、第七调整螺杆、第八调整螺杆通过调整第二调整架和第二定位弹簧的位置可以调整第四滚动轴的上下高度；第四滚动轴分别与第二调整架、第二腱鞘培养室、第二同步传送带、第三步进电机连接，第三滚动轴分别与第二腱鞘培养室、第二电机联轴器、第四步进电机相连，第三步进电机由第三步进电机固定板固定，由第四步进电机由第四步进电机固定板固定，第二同步传送带的一端与第三步进电机连接，第二腱鞘培养室的两端由第三固定挡板和第七固定挡板通过四个第七固定螺钉和四个第十九固定螺钉固定；

对于第二肌腱培养室，第二移动夹和第二固定夹可以固定夹持需要培养的组织工程肌腱，第二移动夹由第一调整手轮调节夹持组织工程肌腱松紧程度，第二固定夹由第四调整手轮调节夹持组织工程肌腱的松紧程度；第二移动夹和第二固定夹两端嵌入两条第二导轨压条中，起到控制运动方向的目的，第二导轨压条通过4个第十固定螺钉固定；第二固定夹由四个第二十四固定螺钉连接构成，同时，第二固定夹与第二拖动轴连接，第二拖动轴穿过第六固定挡板，第六固定挡板由四个第二十固定螺钉固定在第二肌腱培养室外侧，通过移动第二拖动轴调节固定夹的位置，当位置调整好后，第二拖动轴由第十八固定螺钉固定定位；第二移动夹由四个第十一固定螺钉固定而成，一端与第一移动轴连接，第一移动轴上附着第一密封套，第一移动轴伸出第二肌腱培养室外侧与第一传感器连接套并通过第八固定螺钉固定，第一密封套嵌入第八固定挡板并由四个第二十三固定螺钉固定在第二肌腱培养室外侧，第二个组织工程肌腱-腱鞘培养单元通过第六固定螺钉和第二十五固定螺钉与底座固定；

所述的气动肌腱滑动机构，包括：气动调节阀；底座；第一传感器连接螺钉；第一滑动导轨；连接拖架；第八固定螺钉；第一传感器连接套；第一传感器；第二滑动导轨；第二传感器连接螺钉；第九固定螺钉；第二传感器连接套；第二传感器；气动肌腱；气动肌腱固定板；气动肌腱固定螺母；

气动调节阀连接气动肌腱，气动肌腱一端通过气动肌腱固定螺母被固定在气动肌腱固定板上，另一端与连接拖架连接，连接拖架的两端分别与第一滑动导轨与第二滑动导轨固定，连接拖架的两侧通过第一传感器连接螺钉和第二传感器连接螺钉分别与第一传感器和第二传感器连接固定，第一传感器通过第一移动轴将第二肌腱培养室连在一起，第二传感器通过第二移动轴将第一肌腱培养室连在一起，整个机构通过第一滑动导轨、第二滑动导轨和气动肌腱固定板固定在底座的中部；

所述的控制单元由触摸屏、可编程控制器、电机、调速器组成；通过触摸屏可以对肌腱-腱鞘生物反应器进出参数设置和运行操作，触摸屏的指令通过数据线传给控制器，可编程控制器根据预先编制的软件完成对电机的控制，调速器能够对电机进行调速；

所述的测量单元由压力传感器、流量传感器、数据采集卡、测量软件组成；压力传感器和流量传感器分别设置在培养液进液口、培养液出液口；压力传感器和流量传感器采集的数据通过数据线传递给数据采集卡，数据采集卡通过测量软件将数据显示在电脑上。

2.肌腱-腱鞘体外构建方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤1、将构建组织工程肌腱的细胞与生物可降解材料复合物在无菌环境下置于肌腱培养室中，由移动夹和固定夹将细胞-可降解材料复合物的两端固定，通过调整拖动轴的位置将复合物拉直并由固定螺钉定位；

步骤2、将构建组织工程腱鞘的细胞与生物可降解材料复合物在无菌的环境下置于腱鞘培养室中，穿过上面的细的滚动轴并置于腱鞘培养室的中间位置，调整4个调整螺杆将复合物正好夹在两个滚动轴之间；

步骤3、盖上盖板并用固定螺钉固定并保持密封的状态，打开培养室外部接头的盖帽并与培养液输入管道和输出管道相连，向组织工程肌腱-腱鞘培养单元注入适当量的培养液；

步骤4、每个肌腱-腱鞘体外共培养生物反应器能同时培养两个组织工程肌腱和腱鞘，而且，也可以多个肌腱-腱鞘体外共培养生物反应器同时运行实现多个组织工程肌腱和腱鞘的培养；

步骤5、在培养过程中，每个肌腱-腱鞘体外共培养生物反应器相互独立，可单独取材；当组织工程肌腱-腱鞘松动时，可以通过调节外部的拖动轴和调整螺杆进行适当的调整。

Images