CN109957625A - 干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法 - Google Patents
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Abstract
干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法，属于干细胞移植分析技术领域，本发明为解决现有干细胞培养环境不能模拟人体血压环境的问题。本发明所述干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法，通过控制器控制蠕动泵的转速和调压阀的夹紧程度，通过流速传感器检测仿真血管中液体的流速，通过压力传感器检测调压阀处液体对仿真血管管壁的压力，实现对血压和脉搏的模拟。本发明用于干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏。
Description
技术领域
本发明涉及一种干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法，属于干细胞移植分析技术领域。
背景技术
干细胞是一类具有多向分化潜能和自我复制能力的原始的未分化细胞，是形成哺乳类动物的各组织器官的原始细胞。从干细胞特性来说，干细胞研究具有非常重要的意义，人类也寄希望于利用干细胞的分离和体外培养，在体外繁育出组织或器官，并最终通过组织或器官移植，实现对临床疾病的调理改善。干细胞移植是当今一种重要的医疗手段，而干细胞体外培养则很大程度上增加了可供移植的干细胞数量。
现有的干细胞体外培养基本上是从培养基的角度出发，使培养液中所含物质种类和含量与人体的血清相同或类似，但是这并不能很好的模拟人体的血压环境。这样可能会导致培养后干细胞的某些性质发生变化，增加了干细胞进入患者血液后的潜在的风险。
发明内容
本发明目的是为了解决现有干细胞培养环境不能模拟人体血压环境的问题，提供了一种干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法。
本发明所述干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法，通过控制器控制蠕动泵的转速和调压阀的夹紧程度，通过流速传感器检测仿真血管中液体的流速，通过压力传感器检测调压阀处液体对仿真血管管壁的压力，实现对血压和脉搏的模拟。
优选的，模拟血压和脉搏的具体过程为：
S1、启动控制器，通过控制器输入脉搏设定频率f、血压低压设定值和血压高压设定值；
S2、启动蠕动泵，使液体开始在仿真血管内流动；
S3、压力传感器检测仿真血管中液体对管壁的压力，判断压力传感器检测到的压力值是否等于血压低压设定值，如果否则执行S4，如果是则执行S5；
S4、控制器控制蠕动泵增大转速，然后返回执行S3；
S5、流速传感器检测仿真血管内液体的流速，将检测到的低压流速值反馈至控制器；
S6、启动调压阀，使调压阀夹紧仿真血管；
S7、压力传感器检测仿真血管中液体对管壁的压力，判断压力传感器检测到的压力值是否等于血压高压设定值，如果否则执行S8，如果是则执行S9；
S8、控制器控制蠕动泵增大转速，同时控制调压阀夹紧仿真血管，然后返回执行S7；
S9、流速传感器检测仿真血管内液体的流速，将检测到的高压流速值反馈至控制器；
S10、控制器以1/f为一个时间周期，控制仿真血管内液体对仿真血管的压力为血压低压设定值和血压高压设定值，当仿真血管内液体对仿真血管的压力为血压低压设定值时，控制器关闭调压阀，控制器控制蠕动泵的转速为低压流速值，当仿真血管内液体对仿真血管的压力为血压高压设定值时，控制器打开调压阀，控制器控制蠕动泵的转速为高压流速值。
优选的，脉搏设定频率f为所需模拟的人的脉搏。
优选的，调压阀包括夹紧装置，控制器通过电压控制夹紧装置的夹紧程度。
本发明的优点：本发明提出了一种可以在干细胞体外培养环境中模拟人体血压和脉搏的方法，可以使干细胞培养液中的压力与人体的血压相同，能够实现由脉搏引起的血压高低的动态变化，即培养液中的高低压模拟人体血压的高压和低压，变化频率与人体脉搏的频率相同，使干细胞仿真培养环境与人体内干细胞的生理环境更加接近。实现了由脉搏引起的血压动态变化的模拟，在保证培养液成分与含量的基础上，能够模拟真实的血压环境。与现有技术相比，干细胞的仿真培养环境更加符合人体内部的真实环境，并且可以根据实际需要实现动态调节，模拟不同年龄和类型人群的血压环境，使干细胞仿真培养环境与人体内干细胞生理环境更加相近，保证干细胞进入人体内血液后的活细胞数与归巢能力，提升干细胞治疗效果。
附图说明
图1是启动控制器后模拟血压低压的闭环控制原理图；
图2是启动控制器后模拟血压高压的闭环控制原理图。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法，通过控制器控制蠕动泵的转速和调压阀的夹紧程度，通过流速传感器检测仿真血管中液体的流速，通过压力传感器检测调压阀处液体对仿真血管管壁的压力，实现对血压和脉搏的模拟。
模拟血压和脉搏的具体过程为：
S1、启动控制器，通过控制器输入脉搏设定频率f、血压低压设定值和血压高压设定值；
S2、启动蠕动泵，使液体开始在仿真血管内流动；
S3、压力传感器检测仿真血管中液体对管壁的压力，判断压力传感器检测到的压力值是否等于血压低压设定值，如果否则执行S4，如果是则执行S5；
S4、控制器控制蠕动泵增大转速，然后返回执行S3；
S5、流速传感器检测仿真血管内液体的流速，将检测到的低压流速值反馈至控制器；
S6、启动调压阀，使调压阀夹紧仿真血管；
S7、压力传感器检测仿真血管中液体对管壁的压力，判断压力传感器检测到的压力值是否等于血压高压设定值，如果否则执行S8，如果是则执行S9；
S8、控制器控制蠕动泵增大转速，同时控制调压阀夹紧仿真血管，然后返回执行S7；
S9、流速传感器检测仿真血管内液体的流速，将检测到的高压流速值反馈至控制器；
S10、控制器以1/f为一个时间周期，控制仿真血管内液体对仿真血管的压力为血压低压设定值和血压高压设定值，当仿真血管内液体对仿真血管的压力为血压低压设定值时，控制器关闭调压阀，控制器控制蠕动泵的转速为低压流速值，当仿真血管内液体对仿真血管的压力为血压高压设定值时，控制器打开调压阀，控制器控制蠕动泵的转速为高压流速值。
脉搏设定频率f为所需模拟的人的脉搏。
压力传感器采用医用压力传感器。
调压阀包括夹紧装置，控制器通过电压控制夹紧装置的夹紧程度。
本发明中，通过控制仿真血管中液体的流速和管道的压紧与收缩来模拟人体心脏的功能，同时加入了检测管道压力传感器与流速的传感器作为反馈,模拟人体的血压与脉搏功能。血压是指血管对管壁的侧压力，蠕动泵的转速加快，调压阀夹紧，则调压阀处液体对仿真血管的压力迅速上升，模拟心脏将血液泵出的过程。假定仿真血管未被压紧时为低压状态，此时调节管道中液体的流速，稳定后使管道内的压力能够模拟人体血压的低压。当仿真血管被压紧时，管道中的压力升高，为了加快管道中压力的上升速度，需要加快管道中液体的流速，二者相互配合使管道中的压力模拟人体血压的高压。整个过程需要结合压力与流速传感器的反馈实现动态的控制与模拟。仿真血管被压紧的频率与管道中液体压力的变化频率一致，调节仿真血管被压紧的频率与人体脉搏的频率一致就可以模拟人体的血压与脉搏。
Claims (5)
1.干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法，其特征在于，通过控制器控制蠕动泵的转速和调压阀的夹紧程度，通过流速传感器检测仿真血管中液体的流速，通过压力传感器检测调压阀处液体对仿真血管管壁的压力，实现对血压和脉搏的模拟。
2.根据权利要求1所述的干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法，其特征在于，模拟血压和脉搏的具体过程为：
S1、启动控制器，通过控制器输入脉搏设定频率f、血压低压设定值和血压高压设定值；
S2、启动蠕动泵，使液体开始在仿真血管内流动；
S3、压力传感器检测仿真血管中液体对管壁的压力，判断压力传感器检测到的压力值是否等于血压低压设定值，如果否则执行S4，如果是则执行S5；
S4、控制器控制蠕动泵增大转速，然后返回执行S3；
S5、流速传感器检测仿真血管内液体的流速，将检测到的低压流速值反馈至控制器；
S6、启动调压阀，使调压阀夹紧仿真血管；
S7、压力传感器检测仿真血管中液体对管壁的压力，判断压力传感器检测到的压力值是否等于血压高压设定值，如果否则执行S8，如果是则执行S9；
S8、控制器控制蠕动泵增大转速，同时控制调压阀夹紧仿真血管，然后返回执行S7；
S9、流速传感器检测仿真血管内液体的流速，将检测到的高压流速值反馈至控制器；
S10、控制器以1/f为一个时间周期，控制仿真血管内液体对仿真血管的压力为血压低压设定值和血压高压设定值，当仿真血管内液体对仿真血管的压力为血压低压设定值时，控制器关闭调压阀，控制器控制蠕动泵的转速为低压流速值，当仿真血管内液体对仿真血管的压力为血压高压设定值时，控制器打开调压阀，控制器控制蠕动泵的转速为高压流速值。
3.根据权利要求2所述的干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法，其特征在于，脉搏设定频率f为所需模拟的人的脉搏。
4.根据权利要求1或2所述的干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法，其特征在于，压力传感器采用医用压力传感器。
5.根据权利要求1或2所述的干细胞仿真培养环境模拟血压和脉搏的实现方法，其特征在于，调压阀包括夹紧装置，控制器通过电压控制夹紧装置的夹紧程度。
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| US20060155161A1 (en) * | 2003-06-20 | 2006-07-13 | Tomoyuki Yambe | Artificial myocardial device assisting motion of heart |
| CN106596866A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-04-26 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 一种人工血管体内环境模拟装置 |
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| CN106596866A (zh) * | 2017-01-13 | 2017-04-26 | 南通纺织丝绸产业技术研究院 | 一种人工血管体内环境模拟装置 |
Non-Patent Citations (1)
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| 邢彬: "利用力学因素和干细胞的组织工程小口径血管研究", 《万方数据知识服务平台》 * |
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