CN207276630U - 力学加载细胞培养装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种力学加载细胞培养装置，其包括基座，所述基座上并排设置有多个可弹性伸缩的细胞培养槽，所述细胞培养槽均包括固定端和非固定端，所述固定端固定在所述基座上，所述非固定端均连接动力系统以在所述动力系统的驱动下以相同的频率、相同或不同的幅度周期性拉伸或压缩所述细胞培养槽。本实用新型的力学加载细胞培养装置具有以下优点：可以匀速对细胞周期性施加拉应力或压应力刺激；体积小，适合放置在恒温恒湿设备中；可以同时实施不同振幅的对照实验；操作方便；低噪音等。
Description
技术领域
本实用新型属于生物力学工程技术领域，具体涉及一种医学实验中细胞力学加载装置。
背景技术
为了研究物理因素对细胞组织的影响，必须解决对细胞进行力学加载的问题，以便对细胞实施周期性的力学刺激，实现对细胞生物力学环境的模拟。目前，相关的研究有很多，例如CN200610095143、CN200720123317等。在前人研究的基础上，发明人希望能够研发一种新的力学加载设备，具有以下优点：周期性匀速对细胞施加作用力；体积小，适合放置在恒温恒湿设备中；可以同时实施不同振幅加载的对照实验；操作方便。
发明内容
为了实现上述目的，本实用新型提供一种新型的力学加载细胞培养装置。
本实用新型的技术方案是提供一种力学加载细胞培养装置，其包括基座，其特征在于：所述基座上并排设置有多个可弹性伸缩的细胞培养槽，所述细胞培养槽均包括固定端和非固定端，所述固定端可拆卸地固定在所述基座上，所述非固定端均连接动力系统以在所述动力系统的驱动下以相同的频率周期性拉伸或压缩所述细胞培养槽，还包括一单独调节每个所述所述细胞培养槽在所述动力系统驱动下拉伸或压缩幅度的传动装置。
优选的，所述动力系统包括一控制器和一步进电机，所述步进电机驱动一丝杠旋转，所述丝杠上螺纹连接一滑动座以驱动所述滑动座沿所述丝杠前后移动，所述滑动座通过所述传动装置连接全部所述细胞培养槽的非固定端，所述控制器控制所述步进电机的转动方向、转速和持续时间。
优选的，所述传动装置包括枢轴设置在所述基座上与所述细胞培养槽一一对应的杠杆，所述滑动座通过若干个第一连杆枢轴连接一所述杠杆的一端，所述杠杆的另一端均通过第二连杆枢轴连接一所述细胞培养槽的非固定端。
优选的，所述基座上设置有与所述细胞培养槽一一对应的支架，所述杠杆均通过一固定在所述支架上的销钉枢轴设置一所述支架上。
优选的，所述杠杆上设置有至少两个供所述销钉穿过的通孔，所述销钉穿过所述通孔螺纹连接在所述支架上。
优选的，所述基座上设置一中空的马达箱，所述步进电机设置在所述马达箱中，所述细胞培养槽的固定端通过螺丝可拆卸地设置在所述马达箱的上表面上，所述细胞培养槽下方还水平设置若干根支撑所述细胞培养槽的转动轴，所述转动轴均垂直于所述丝杠，所述步进电机的输出轴穿过所述马达箱连接所述丝杠。
优选的，所述基座上设置有将所述滑动座四周围住的挡板，所述挡板上还枢轴设置一将所述细胞培养槽封闭的盖板。
本实用新型的力学加载细胞培养装置具有以下优点：可以匀速对细胞周期性施加拉应力或压应力刺激；体积小，适合放置在恒温恒湿设备中；可以同时实施不同振幅的对照实验；操作方便；低噪音等。
附图说明
图1是本实用新型最佳实施例的一种力学加载细胞培养装置的去除盖板、挡板后的侧视图；
图2是图1的俯视图。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1和图2所示，本实用新型的一种力学加载细胞培养装置包括基座10。基座10上设置一中空的马达箱12，步进电机（未图示）设置在马达箱12中，从而可以减少步进电机产生的噪音。步进电机的输出轴穿过马达箱12连接一丝杠14，丝杠14上螺纹连接一滑动座16。
控制器（未图示）可以控制步进电机的转动方向、转速和持续时间，通过丝杠14的旋转，从而驱动滑动座16沿丝杠14前后移动。通过对控制器进行编码，可以实现拉伸/压缩幅度在0-20%之间精确控制，拉伸或压缩频率可以在0-5hz范围内可调节，可间歇性或长时间连续性工作，以进行力加载。
马达箱12的上表面上设置若干根转动轴18，转动轴18均垂直于丝杠14。3个由硅胶等具有弹性的材料制成的细胞培养槽（未图示），其包括固定端和非固定端，其中固定端通过螺丝可拆卸地设置在基座10上，转动轴18对细胞培养槽进行支撑，且转动轴18可以转动从而减少拉伸或压缩细胞培养槽时的阻力。基座10上设置有与细胞培养槽3个支架20（或更多个），每个支架20上均枢轴设置一杠杆22。杠杆22上设置有3个通孔28（或更多个），销钉（未图示）穿过一通孔（未图示）螺纹连接在支架20上，这使得杠杆22可以绕销钉旋转。滑动座16通过3个第一连杆24枢轴连接一杠杆22的一端，杠杆22的另一端均通过第二连杆26枢轴连接一细胞培养槽的非固定端。这样就滑动座16就可以通过杠杆22驱动细胞培养槽拉伸或压缩了。全部的支架20、杠杆22、第一连杆24和第二连杆26共同构成传动系统，通过销钉插入不同的通孔28，从而获得不同的传动比，从而实现对细胞培养槽进行单独幅度控制。当然，本领域普通技术人员，可以根据上述技术启示，采用其他类似结构，例如使用多个杠杆多重传动，或用多个不同规格的偏心凸轮来代替杠杆，或使用滑槽代替通孔，或使用多个步进电机来对细胞培养槽进行单独幅度控制的替代方案，其均应被视为本实用新型的等同技术特征替换。
以本实施例为例，3个通孔28分别位于杠杆22上不同位置，即可获得3档幅度调节。3个杠杆22可以单独控制，即将3个销钉插在不同的通孔28中，从而获得不同比率的振幅，从而轻松实现对细胞培养槽进行三级可调的振幅设置。例如，其中一个销钉插在1/2处时，滑动座16驱动细胞培养槽的拉伸或压缩幅度和滑动座16相同；另两个销钉一个插在1/3处，一个插在2/3处，这使得它们对应的细胞培养槽拉伸或压缩的距离2倍和1/2倍于滑动座16。通过上述结构，可以使得3个细胞培养槽以相同的频率、相同或不同的幅度周期性拉伸或压缩细胞培养槽，以对附着在细胞培养槽内壁或底部上的细胞施加拉力或压力的力学刺激，尤其是在不同幅度的状态下，便于对比实验。
基座10上设置有将滑动座四周围住的挡板（未图示），挡板上还枢轴设置一将细胞培养槽封闭的盖板（未图示）。可以对整个装置的动作机构进行保护，避免操作人员误入，也可以进一步降低电机的噪音。
本装置体积小，可以整体放入恒温恒湿设备中进行实验；工作噪音小；步进电机控制，使得拉伸或压缩速度均匀可控制。
以上实施例仅为本实用新型其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种力学加载细胞培养装置，其包括基座，其特征在于：所述基座上并排设置有多个可弹性伸缩的细胞培养槽，所述细胞培养槽均包括固定端和非固定端，所述固定端可拆卸地固定在所述基座上，所述非固定端均连接动力系统以在所述动力系统的驱动下以相同的频率周期性拉伸或压缩所述细胞培养槽，还包括一单独调节每个所述细胞培养槽在所述动力系统驱动下拉伸或压缩幅度的传动装置。
2.根据权利要求1所述的力学加载细胞培养装置，其特征在于：所述动力系统包括一控制器和一步进电机，所述步进电机驱动一丝杠旋转，所述丝杠上螺纹连接一滑动座以驱动所述滑动座沿所述丝杠前后移动，所述滑动座通过所述传动装置连接全部所述细胞培养槽的非固定端，所述控制器控制所述步进电机的转动方向、转速和持续时间。
3.根据权利要求2所述的力学加载细胞培养装置，其特征在于：所述传动装置包括枢轴设置在所述基座上与所述细胞培养槽一一对应的杠杆，所述滑动座通过若干个第一连杆枢轴连接一所述杠杆的一端，所述杠杆的另一端均通过第二连杆枢轴连接一所述细胞培养槽的非固定端。
4.根据权利要求3所述的力学加载细胞培养装置，其特征在于：所述基座上设置有与所述细胞培养槽一一对应的支架，所述杠杆均通过一固定在所述支架上的销钉枢轴设置一所述支架上。
5.根据权利要求4所述的力学加载细胞培养装置，其特征在于：所述杠杆上设置有至少两个供所述销钉穿过的通孔，所述销钉穿过所述通孔螺纹连接在所述支架上。
6.根据权利要求5所述的力学加载细胞培养装置，其特征在于：所述基座上设置一中空的马达箱，所述步进电机设置在所述马达箱中，所述细胞培养槽的固定端通过螺丝可拆卸地设置在所述马达箱的上表面上，所述细胞培养槽下方还水平设置若干根支撑所述细胞培养槽的转动轴，所述转动轴均垂直于所述丝杠，所述步进电机的输出轴穿过所述马达箱连接所述丝杠。
7.根据权利要求2所述的力学加载细胞培养装置，其特征在于：所述基座上设置有将所述滑动座四周围住的挡板，所述挡板上还枢轴设置一将所述细胞培养槽封闭的盖板。
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| CN109628305A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-16 | 北京理工大学 | 用于体外轴突应力学响应机制研究的多通道差速牵拉装置 |
| CN109628306A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-04-16 | 中国医科大学附属盛京医院 | 一种细胞拉伸损伤模拟细胞培养装置 |
| CN110577895A (zh) * | 2019-10-14 | 2019-12-17 | 东华大学 | 一种模拟体内动态环境的动态细胞培养方法及培养装置 |
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Assignee: Suzhou Hao Mian Precision Technology Co., Ltd. Assignor: Li Bin|Di Chaoqin|Wang Jueming|Dai Hongxia|Luo Zongping|Zhang Lin Contract record no.: 2018990000264 Denomination of utility model: Mechanics loading cell culture device Granted publication date: 20180427 License type: Exclusive License Record date: 20180928 |