CN108315221A - 一种取向生物材料的固定架 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种取向生物材料的固定架；包括：上固定套和下固定套；其中，上固定套整体呈锥筒状、径向截面呈腰圆形；下固定套整体呈筒状、截面呈腰圆形；所述上固定套的下端可部分地插入下固定套的上端口内；所述上固定套的上端口处和下固定套的下端口处均设有多个导流缺口；所述上固定套的轴向高度可以略小于或等于下固定套的轴向高度；本发明可有效固定取向材料、可快速辨别具有取向性材料的取向方向，可增加试验操作时的便捷性。

Description

一种取向生物材料的固定架

技术领域

本发明涉及生物器材技术领域，具体涉及一种取向生物材料的固定架。

背景技术

近年来生物医学的领域，对于具有取向性（具有高度一致的方向性）结构的组织研究逐渐深入。这些组织（诸如韧带、肌肉、肌腱、半月板、纤维环等）多由胶原纤维束构成，在微观结构上这些胶原纤维束同向排列，具有高度的取向性，可在体内承担巨大的应力，具有特殊的生物学作用。

但是，这些组织在体内处于特殊的力学环境中，从体内取出后，如果没有很好的方式进行固定，这些组织大多会出现折叠，皱缩，卷曲的情况。人工制备的具有相似结构特点的仿生薄膜支架在实验过程中常需使用酒精或环氧乙烷等进行消毒，消毒过程中如不对仿生支架进行固定，也会出现支架皱缩卷曲等情况。以上生物材料在实验研究中出现的形变对实验造成了困扰，影响了研究的准确性、稳定性和进程。

在对生物材料进行固定时，国内通常采购国外的细胞培养薄膜固定器进行固定。该种细胞培养薄膜固定器由两个圆环形的套筒构成，其中一个套筒的顶端设有内翻边，当一个套筒嵌合在另一套筒上时，可利用两个套筒的内外壁实现对组织或仿生支架边沿的夹持、利用内翻边实现对生物材料的压覆，进而实现固定。

该种细胞培养薄膜固定器在使用时主要的问题是：在对具有取向性结构的组织在做染色、显微镜观察或者做力学性能检测时，需要事先知道材料的纤维走向，如采用圆环形的结构特征，使得其在固定取向性结构组织时，不能快速辨识取向性结构组织的取向方向，给后续的操作或观察带来不便；在对组织进行固定时，该种细胞培养样本固定架无法很好的适应组织膜薄厚变化，容易出现固定不牢靠的情况，致使组织膜皱缩；该种细胞培养薄膜固定器在使用时仅能进行组织膜的单面培养，无法满足双面培养的需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种取向生物材料的固定架，旨在解决针对取向性生物材料进行培养时，现有技术中缺少一个可快速辨别取向方向、有效固定材料、便于实现双面培养的固定架的技术问题。

为实现上述目的本发明采用的技术方案是：

一种取向生物材料的固定架，包括：

上固定套，其整体呈锥筒状、径向截面呈腰圆形；以及

下固定套，其整体呈筒状、径向截面呈腰圆形；

其中，所述上固定套的下端可部分地插入下固定套的上端口内。

进一步，所述上固定套的上端口处和下固定套的下端口处均设有多个导流缺口。

进一步，所述上固定套的轴向高度可以略小于或等于下固定套的轴向高度。

进一步，所述上固定套外壁上设有环形凹槽，所述下固定套上端口的内壁上设有环形突起，所述环形凹槽和环形突起相适配。

进一步，所述环形凹槽沿上固定套轴向设置多个。

进一步，所述下固定套的两平直外壁上对称地设有支撑板，所述两支撑板自由端的距离略大于下固定套两弧形外壁端部的距离。

本发明的有益效果是：

1、本发明中上固定套呈锥筒状、截面呈腰圆形，下固定套呈筒状、截面呈腰圆形；可利用呈腰圆形的形状特点使具有取向性结构的组织在进行固定时，可以使组织的取向方向与上固定套和下固定套长度方向相同，通过肉眼观察可快速明辨取向性组织的取向方向，这样便于进行染色操作、便于显微镜观察，也便于对取向性材料进行力学性能检测；

2、本发明在结构设计上利用上固定套和下固定套进行配合实现组织的固定，这样可促使组织固定在该固定架的中部，上固定套的轴向高度可以略小于或等于下固定套的轴向高度，这样可使组织呈悬空状在孔板的培养孔内，在导流缺口的配合下可利于取向性材料的双面培养；

3、取向性生物材料在培养时，需要将该固定架放置在孔板的培养孔内，培养孔呈圆桶状、内部注入培养液并浸没取向性组织，有时需要更换培养液，通常采用移液器抽取方式进行更换，如操作不当容易使移液器枪头触及组织，对组织造成破坏；本发明通过腰圆形的截面设计，使得该固定架的平直壁与培养孔内壁形成较大间隙，可便于移液器抽吸操作、可避免移液器枪头触及组织，同时，位于该固定架下侧的导流缺口可使得取向性组织下侧的培养液与培养孔内液体连通，位于该固定架上侧导流缺口便于架设移液器枪头，促使枪头侧向布置以抽吸培养液；

4、本发明在上固定套外壁上设有环形凹槽，下固定套上端口的内壁上设有环形突起，可利用环形突起和环形凹槽的配合实现组织的有效夹持，同时可使组织在上固定套外壁所形成的斜坡面上形成环形褶皱，可增加组织固定后的牢靠性；

5、本发明在使用时需要对该固定架在培养孔中进行存取操作；为便于存取操作，在下固定套的两平直外壁上对称地设有支撑板，可通过夹持工具夹持支撑板来实现整个该固定架的便捷存取操作，可避免上固定套和下固定套彼此脱离，可增加使用的安全性；两支撑板自由端的距离略大于下固定套两弧形外壁端部的距离，可使得该固定架在放入培养孔中后抑制下固定套的两弧形外壁与培养孔内壁接触，增加下固定套的两弧形外壁与培养孔内壁之间的间距，可减小该固定架在取出时的阻力，同时还可避免转移孔板时该固定架和培养孔内壁产生过激碰撞，使该固定架在培养孔内更佳稳定。

附图说明

图1为本发明中实施例一的结构示意图；

图2为图1中上固定套的俯视结构示意图；

图3为图1中下固定套的俯视结构示意图；

图4为本发明中实施例二的结构示意图；

图5为本发明中实施例三的结构示意图；

图6为图5中A-A向的剖视结构示意图。

其中：1-上固定套；2-下固定套；3-导流缺口；4-环形凹槽；5-环形突起；6-支撑板。

具体实施方式

以下结合附图对本发明优选实施进行说明：

实施例一：

如图1至3所示，一种取向生物材料的固定架，包括：上固定套1和下固定套2；

其中，上固定套1和下固定套2均可采用医用级聚碳酸脂制成；上固定套1整体呈锥筒状、径向截面呈腰圆形；在上固定套1的上端口处设有多个导流缺口3；下固定套2整体呈直筒状、截面呈腰圆形；在下固定套2的下端口处设有多个导流缺口3；上固定套1可利用其呈锥筒状的形状特点能够部分地插入下固定套2的上端口内，实现上固定套1和下固定套2的配合；所述上固定套1的轴向高度可以略小于或等于下固定套2的轴向高度。

上固定套1的轴向高度可以略小于或等于下固定套2的轴向高度，这样在上固定套1和下固定套2配合使用后可使组织膜位于整个该固定架的中部或邻近中部位置处，在将该固定架放入培养孔中时正反放置均可，均能促使组织膜位于培养孔的中部并被培养液浸没，这样也利于在组织膜的两面进行细胞培养；上固定套1和下固定套2上设置的导流缺口3，可避免上固定套1或下固定套2与培养孔底壁接触后使组织膜下侧的培养液被隔离而无法与外部培养液接触、自由流动；上固定套1和下固定套2配合后的高度应小于孔板培养孔的深度，以便于孔板上的盖板能够盖住培养孔；上固定套1和下固定套2的截面均呈腰圆形，这样促使上固定套1和下固定套2均是由两个平直侧壁和两个弧形侧壁构成，其中弧形侧壁可适应培养孔圆形孔径的结构，而平直侧壁可促使该固定架整体与培养孔内壁形成较大间隙；腰圆形的形状特点，使得固定具有取向性组织时，可使得组织的取向方向和腰圆形的长度方向匹配，可直观的辨识所固定组织的取向方向，方便进行细胞染色操作和通过显微镜观察细胞在材料上的生长方向，也便于进行力学性能检测，腰圆形的形状特点增加了操作的便捷性；同时腰圆形的形状特点使该固定架整体与培养孔内壁形成较大间隙，可便于更换培养液时利用移液器吸附液体操作，能够避免移液器破坏或损坏组织膜，可降低更换培养液时的操作难度。

在对组织进行固定时，可手动或通过相应工具将组织膜（组织呈平面、膜状）展平并覆盖在下固定套2的上端口处，然后将上固定套1与下固定套2对应并插入下固定套2内；此时上固定套1可利锥筒状具有的斜面实现插入下固定套2内、实现和下固定套2的配合，而组织膜的边沿则被夹持在上固定套1外壁和下固定套2的内壁之间，进而实现组织膜的固定；然后可将该固定架整体放入培养孔中进行接种、培养；在进行双面培养时可先将组织膜的当前的上表面进行接种然后将整个该固定架倒置，再对组织膜的另一侧表面进行接种。

在进行更换培养液时，可利用移液器在该固定架和培养孔所形成的较大间隙处抽吸或注入培养液，在操作时，可将移液器的枪头部分嵌入导流缺口3，枪头的尖端部分深入较大间隙处，此时导流缺口3还可起到对注射器限位、卡持作用，使移液器操作时更加稳定，可避免误操作而损坏组织膜，降低更换培养液时的操作难度；在注入培养液后在导流缺口3的作用下促使培养液再次浸没组织膜的上下表面。

实施例二：

如图4所示，在实施例一的基础上；所述上固定套1外壁上设有环形凹槽4，环形凹槽4的截面形状呈弧形，环形凹槽4邻近固定套1下端口处，所述下固定套2上端口的内壁上设有环形突起5，环形突起5截面形状呈弧形，所述环形凹槽4和环形突起5相适配；所述环形凹槽4沿上固定套1轴向设置多个。

通过上固定套1外壁和下固定套2的配合来固定组织膜时，有时会因组织膜的薄厚变化而影响上固定套1和下固定套2对组织膜固定的牢靠性；本发明中利用环形凹槽4和环形突起5的配合，可使组织膜被固定后能够相对上固定套1的斜坡面形成一个环形褶皱，该环形褶皱的截面形状和环形凹槽4截面形状相同，环形褶皱增加了上固定套1、下固定套2和组织膜之间的阻尼作用，使对组织膜的固定更加牢靠；环形凹槽4沿上固定套1轴向设置多个，可确保组织膜厚度变化后能够有一个凹槽5可以和环形突起5实现配合，进一步增加组织膜固定后的牢靠性，同时也增加了该固定架对组织膜厚度变化的适应性。

实施例三：

如图5和6所示，在实施例二的基础上，所述下固定套2的两平直外壁上对称地设有支撑板6，所述两支撑板6自由端的距离略大于下固定套2两弧形外壁端部的距离。

在存取该固定架时，由于下固定套2的弧形外壁的端部容易和培养孔的内壁接触，致使该固定架和培养孔之间的阻尼作用增大，给存取带来不便，本发明利用两支撑板6自由端的距离略大于下固定套2两弧形外壁端部的距离的结构特点使得，支撑板6优先与培养孔内壁接触，同时抑制了下固定套2的弧形外壁与培养孔内壁的接触；在存取时可通过夹持工具夹持支撑板6，可避免上固定套1和下固定套2分离，可增加使用时的安全性和操作的便捷性；由于该固定架位于孔板的培养孔中，在转移孔板时容易使该固定架在培养孔中晃动，会与培养孔内壁产生过激的碰撞，会影响组织膜固定的牢靠性，而两支撑板6自由端的距离略大于下固定套2两弧形外壁端部的距离可减小该固定架的活动范围，减弱转移孔板时该固定架的晃动幅度，在使用上更加安全。

Claims (6)

1.一种取向生物材料的固定架，其特征在于，包括：

上固定套(1)，其整体呈锥筒状、径向截面呈腰圆形；以及

下固定套(2)，其整体呈筒状、径向截面呈腰圆形；

其中，所述上固定套(1)的下端可部分地插入下固定套(2)的上端口内。

2.如权利要求1所述的一种取向生物材料的固定架，其特征在于，所述上固定套(1)的上端口处和下固定套(2)的下端口处均设有多个导流缺口(3)。

3.如权利要求2所述的一种取向生物材料的固定架，其特征在于，所述上固定套(1)的轴向高度可以略小于或等于下固定套(2)的轴向高度。

4.如权利要求2或3所述的一种取向生物材料的固定架，其特征在于，所述上固定套(1)外壁上设有环形凹槽(4)，所述下固定套(2)上端口的内壁上设有环形突起(5)，所述环形凹槽(4)和环形突起(5)相适配。

5.如权利要求4所述的一种取向生物材料的固定架，其特征在于，所述环形凹槽(4)沿上固定套(1)轴向设置多个。

6.如权利要求4所述的一种取向生物材料的固定架，其特征在于，所述下固定套(2)的两平直外壁上对称地设有支撑板(6)，所述两支撑板(6)自由端的距离略大于下固定套(2)两弧形外壁端部的距离。