CN207987246U - 一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统 - Google Patents
一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207987246U CN207987246U CN201820268751.5U CN201820268751U CN207987246U CN 207987246 U CN207987246 U CN 207987246U CN 201820268751 U CN201820268751 U CN 201820268751U CN 207987246 U CN207987246 U CN 207987246U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- perfusion
- tissue
- room
- nutrient solution
- assembly robot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Abstract
本实用新型提供一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统。所述反应系统包括蠕动泵、营养液储液瓶和反应瓶，在反应瓶内设有一个或多个组织灌流室，并在每个组织灌流室上开设有多个营养液灌流孔，每个组织培养室内并排设置一个或多个组织培养室，多个营养液灌流孔分布在对应每个组织培养室的位置，并贯穿所对应的组织培养室；所述蠕动泵分别通过灌流管道与营养液储液瓶的进液管和反应瓶上部的进液口密封连通，反应瓶底部设有出液口通过灌流管道与营养液储液瓶的出液管密封连通。本实用新型能够确保微组织在培养过程中周围的营养和氧气处于不断更新过程，有利于细胞外基质的形成，从而促进微组织间形成牢固的连接。
Description
技术领域
本实用新型属于生物工程领域，具体是一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统。
背景技术
基于创伤、感染或其他原因所导致的大段骨缺损是临床常见难题，与传统修复方法(自体骨，生物材料填充等)相比，以间充质干细胞(MSC)为核心的骨组织工程移植物(TEBG)具有成骨活性好，创伤小，免疫原性低等优点，是一种较有潜力的治疗方式。但是，前期研究发现经典骨组织工程方法对大段骨缺损修复效果欠佳，主要原因可能是外源性MSC随机接种在支架材料上，导致支架上细胞分布不均匀；再加上MSC早期存活率低，成骨分化少，以及血管化不足等原因，影响了其修复效果。基于凝胶的微组织技术可体外模拟MSC三维生长环境，减少植入体内过程中种子细胞损伤，还可基Bottom-up策略组装成细胞均一分布、利于微血管长入的移植物，进一步提高MSC早期体内存活率。但是如果采用传统的静态培养的方式进行微组织的培养，有两个方面的不足：1.由于静态培养时没有培养液的交换，为了保证给材料上的细胞提供充足的营养与氧气，需要每天进行换液，这样不仅容易导致污染，也需要消耗大量培养液；2.单纯的静态培养往往不能完全模拟细胞在体内所处的内环境，导致细胞不能产生足够的细胞外基质，从而不能使微组织间形成有效连接。
发明内容
本实用新型根据现有技术的不足提供一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，该反应系统使用方便，可以节约大量的成本。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：所述一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，其特征在于：所述反应系统包括蠕动泵、营养液储液瓶和反应瓶，所述营养液储液瓶的瓶口设有进液管、出液管和换气管，所述进液管的底端置于营养液储液瓶内的营养液液面以下，出液管和换气管的底端高于营养液液面，在换气管置于营养液储液瓶的部分设有空气过滤网；所述反应瓶上部设有进液口，底部设有出液口，在反应瓶内设有一个或多个组织灌流室，并在每个组织灌流室上开设有多个营养液灌流孔，每个组织培养室内并排设置一个或多个组织培养室，多个营养液灌流孔分布在对应每个组织培养室的位置，并贯穿所对应的组织培养室；所述蠕动泵通过第一灌流管道和第二灌流管道分别与营养液储液瓶的进液管和反应瓶上部的进液口密封连通，反应瓶底部设有出液口通过第三灌流管道与营养液储液瓶的出液管密封连通。
本实用新型较优的技术方案：所述反应瓶是由上、下瓶体通过螺纹密封连接而成，进液口设置在上瓶体上部，出液口设置在下瓶体的下部，在每个瓶体内至少设置一个组织灌流室，多个组织灌流室上营养液灌流孔相互连通。
本实用新型较优的技术方案：所述组织灌流室包括底盘和盖板，在底盘上并排设置有一个或多个上敞口式组织培养室，在盖板的上对应设有一个或多个培养室密封盖，所述盖板倒扣在底盘上方，且盖板上的每个培养室密封盖与底盘上的每个组织培养室密封盖合，并通过锁扣连接；在底盘和盖板上开设有多个相互对应的营养液灌流孔，且底盘和盖板上的多个营养液灌流孔均通向组织培养室内。
本实用新型较优的技术方案：在反应瓶内设有3-6个组织灌流室，每个组织灌流室的外形为圆柱形，其外径与反应瓶的内径相同，并水平嵌入瓶体内，且多个组织灌流室相互平行或重叠；在每个组织灌流室的上端面和下端面设有相互连通的营养液灌流孔。
本实用新型较优的技术方案：所述营养液灌流孔的孔径为800-1200μm。
本实用新型较优的技术方案：所述蠕动泵为卡片式蠕动泵。
本实用新型较优的技术方案：所述上、下瓶体的大小、形状相同，每个瓶体的其中一端呈锥形，另一端为圆柱形，并在其圆柱端开口处设有相互匹配的连接螺纹。
本实用新型较优的技术方案：所述组织灌流室是由3D打印机打印而成，其组织灌流室为圆柱形腔体，所述锁扣是由设置在每个组织灌流室上的卡栓和开设在对应培养室密封盖上的卡口组成.
本实用新型的蠕动泵为北京慧宇伟业公司提供的卡片式蠕动泵，可同时连接四套装置，所述灌流管道均采用硅胶管，营养液储液瓶上的进液管、出液管和换气管均用空心玻璃管，换气管通过一小段硅胶管与滤网连接，反应瓶由有机玻璃PC制成。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型在进行微组织的培养时，其培养液在灌流装置内不断流动，使得微组织周围的营养和氧气处于不断更新的过程中，不需要频繁进行换液，减少了不必要的污染和培养液的浪费；
(2)本实用新型中流动的液体更符合细胞在体内的内环境，有利于细胞外基质的形成，从而促进微组织间形成牢固的连接，使微组织能组装成一个大的组织工程复合物。
(3)本实用新型的储液瓶包括出口和入口，并通过硅胶管与蠕动泵和反应瓶连接，实现培养液的循环流动，储液瓶与空气相连的玻璃管通过一小段硅胶管与滤网连接，可确保其无菌性；
(4)本实用新型的反应瓶是由上、下两部分组成，并通过螺纹连接，保证了其密封性，又可以方便放入和替换内部的组织培养笼，其内部的组织灌流室设有多个腔体，可以同时培养多个骨组织工程复合物。
本实用新型整体结构简单、使用方便，能够确保微组织在培养过程中周围的营养和氧气处于不断更新过程，有利于细胞外基质的形成，从而促进微组织间形成牢固的连接。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示意图；
图2是本实用新型的反应瓶放大示意图；
图3是本实用新型的组织灌流室的结构示意图；
图4是组织灌流室底盘的结构示意图；
图5是组织灌流室盖板的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。如图1所示的一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，包括蠕动泵1、营养液储液瓶2和反应瓶3，所述蠕动泵1为卡片式蠕动泵，所述营养液储液瓶2的瓶口设有进液管2-1、出液管2-2和换气管2-3，所述进液管2-1的底端置于营养液储液瓶2内的营养液液面4以下，出液管2-2和换气管2-3的底端高于营养液液面4，在换气管2-3置于营养液储液瓶2的部分设有空气过滤网5；所述反应瓶3上部设有进液口3-1，底部设有出液口3-2，所述蠕动泵1通过第一灌流管道1-1和第二灌流管道1-2分别与营养液储液瓶2的进液管2-1和反应瓶3上部的进液口3-1密封连通，反应瓶3底部设有出液口3-2通过第三灌流管道1-3与营养液储液瓶2的出液管2-2密封连通。所述第一灌流管道1-1、第二灌流管道1-2和第三灌流管道1-3均为硅胶管道，通过三根灌流管将蠕动泵1、营养液储液瓶2和反应瓶3连为一个整体，形成一个完整的生物灌流反应系统。
如图1至图3所示，在反应瓶3内设有一个或多个组织灌流室6，并在每个组织灌流室6上开设有多个营养液灌流孔8，每个组织培养室7内并排设置一个或多个组织培养室7，多个营养液灌流孔8分布在对应每个组织培养室7的位置，并贯穿所对应的组织培养室7。为了设计方便，实施例中的反应瓶3如图2所示，是由上、下瓶体3-3、3-4通过螺纹密封连接而成，进液口3-1设置在上瓶体3-3上部，出液口3-2设置在下瓶体3-4的下部；上、下瓶体3-3、3-4的大小、形状相同，每个瓶体的其中一端呈锥形，另一端为圆柱形，并在其圆柱端开口处设有相互匹配的连接螺纹。在每个瓶体内至少设置一个组织灌流室6，每个组织灌流室6的外形为圆柱形，其外径与反应瓶3的内径相同，并水平嵌入瓶体内，且多个组织灌流室6相互平行或重叠；在每个组织灌流室6的上端面和下端面设有相互连通的营养液灌流孔8，多个组织灌流室6上营养液灌流孔8相互连通。营养液通过蠕动泵从反应瓶3的进液口3-1进入反应瓶3内，然后通过营养液灌流孔8进入组织灌流室6内。
如图3至图5所示，所述组织灌流室6包括底盘6-1和盖板6-2，在底盘6-1上并排设置有一个或多个上敞口式组织培养室7，在盖板6-2的上对应设有一个或多个培养室密封盖6-3，所述盖板6-2倒扣在底盘6-1上方，且盖板6-2上的每个培养室密封盖6-3与底盘6-1上的每个组织培养室7密封盖合，并通过锁扣6-4连接；在底盘6-1和盖板6-2上开设有多个相互对应的营养液灌流孔8，且底盘6-1和盖板6-2上的多个营养液灌流孔8均通向组织培养室7内。所述营养液灌流孔8的孔径为800-1200μm。所述组织灌流室6是由3D打印机打印而成，其组织灌流室6为圆柱形腔体，所述锁扣6-4是由设置在每个组织灌流室6上的卡栓6-41和开设在对应培养室密封盖6-3上的卡口6-42组成
本实用新型的生物灌流反应系统在运行时放入恒温CO2培养箱内，蠕动泵1通过培养箱左上方的连接口与外界电源相通。将微组织置于组织培养室7内，然后开启蠕动泵1，使培养液进入反应瓶3内，并通过组织灌流室6上的营养液灌流孔8进入组织培养室7内，并不断流动，使得微组织周围的营养和氧气处于不断更新的过程中，不需要频繁进行换液，减少了不必要的污染和培养液的浪费，并有利于细胞外基质的形成，从而促进微组织间形成牢固的连接，使微组织能组装成一个大的组织工程复合物。
附图中的装置具体是用于大鼠颅骨缺损骨组织工程复合物的培养，其组织培养室7为可以构造符合大鼠颅骨缺损的5mm大小的圆柱型小室，既可以保证微组织不泄漏，也能使微组织经过一段时间的培养后构建成符合大鼠5mm颅骨缺损的骨组织工程复合物。
Claims (8)
1.一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，其特征在于：所述反应系统包括蠕动泵(1)、营养液储液瓶(2)和反应瓶(3)，所述营养液储液瓶(2)的瓶口设有进液管(2-1)、出液管(2-2)和换气管(2-3)，所述进液管(2-1)的底端置于营养液储液瓶(2)内的营养液液面(4)以下，出液管(2-2)和换气管(2-3)的底端高于营养液液面(4)，在换气管(2-3)置于营养液储液瓶(2)的部分设有空气过滤网(5)；所述反应瓶(3)上部设有进液口(3-1)，底部设有出液口(3-2)，在反应瓶(3)内设有一个或多个组织灌流室(6)，并在每个组织灌流室(6)上开设有多个营养液灌流孔(8)，每个组织培养室(7)内并排设置一个或多个组织培养室(7)，多个营养液灌流孔(8)分布在对应每个组织培养室(7)的位置，并贯穿所对应的组织培养室(7)；所述蠕动泵(1)通过第一灌流管道(1-1)和第二灌流管道(1-2)分别与营养液储液瓶(2)的进液管(2-1)和反应瓶(3)上部的进液口(3-1)密封连通，反应瓶(3)底部设有出液口(3-2)通过第三灌流管道(1-3)与营养液储液瓶(2)的出液管(2-2)密封连通。
2.根据权利要求1所述的一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，其特征在于：所述反应瓶(3)是由上瓶体(3-3)、下瓶体(3-4)通过螺纹密封连接而成，进液口(3-1)设置在上瓶体(3-3)上部，出液口(3-2)设置在下瓶体(3-4)的下部，在每个瓶体内至少设置一个组织灌流室(6)，多个组织灌流室(6)上营养液灌流孔(8)相互连通。
3.根据权利要求1或2所述的一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，其特征在于：所述组织灌流室(6)包括底盘(6-1)和盖板(6-2)，在底盘(6-1)上并排设置有一个或多个上敞口式组织培养室(7)，在盖板(6-2)的上对应设有一个或多个培养室密封盖(6-3)，所述盖板(6-2)倒扣在底盘(6-1)上方，且盖板(6-2)上的每个培养室密封盖(6-3)与底盘(6-1)上的每个组织培养室(7)密封盖合，并通过锁扣(6-4)连接；在底盘(6-1)和盖板(6-2)上开设有多个相互对应的营养液灌流孔(8)，且底盘(6-1)和盖板(6-2)上的多个营养液灌流孔(8)均通向组织培养室(7)内。
4.根据权利要求1或2所述的一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，其特征在于：在反应瓶(3)内设有3-6个组织灌流室(6)，每个组织灌流室(6)的外形为圆柱形，其外径与反应瓶(3)的内径相同，并水平嵌入瓶体内，且多个组织灌流室(6)相互平行或重叠；在每个组织灌流室(6)的上端面和下端面设有相互连通的营养液灌流孔(8)。
5.根据权利要求1或2所述的一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，其特征在于：所述营养液灌流孔(8)的孔径为800-1200μm。
6.根据权利要求1或2所述的一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，其特征在于：所述蠕动泵(1)为卡片式蠕动泵。
7.根据权利要求2所述的一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，其特征在于：所述上瓶体(3-3)、下瓶体(3-4)的大小、形状相同，每个瓶体的其中一端呈锥形，另一端为圆柱形，并在其圆柱端开口处设有相互匹配的连接螺纹。
8.根据权利要求3所述的一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统，其特征在于：所述组织灌流室(6)是由3D打印机打印而成，其组织灌流室(6)为圆柱形腔体，所述锁扣(6-4)是由设置在每个组织灌流室(6)上的卡栓(6-41)和开设在对应培养室密封盖(6-3)上的卡口(6-42)组成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820268751.5U CN207987246U (zh) | 2018-02-24 | 2018-02-24 | 一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820268751.5U CN207987246U (zh) | 2018-02-24 | 2018-02-24 | 一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207987246U true CN207987246U (zh) | 2018-10-19 |
Family
ID=63824778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820268751.5U Expired - Fee Related CN207987246U (zh) | 2018-02-24 | 2018-02-24 | 一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207987246U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114250149A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-29 | 湖南大学 | 一种用于组织器官培养的应力生物反应器及培养机器人 |
| WO2022068029A1 (zh) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | 中国肉类食品综合研究中心 | 一种3d生物组织专用培养装置和块状培育肉的制备方法 |
-
2018
- 2018-02-24 CN CN201820268751.5U patent/CN207987246U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022068029A1 (zh) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | 中国肉类食品综合研究中心 | 一种3d生物组织专用培养装置和块状培育肉的制备方法 |
| CN114250149A (zh) * | 2021-12-30 | 2022-03-29 | 湖南大学 | 一种用于组织器官培养的应力生物反应器及培养机器人 |
| CN114250149B (zh) * | 2021-12-30 | 2024-01-26 | 湖南中科要素生物科技有限公司 | 一种用于组织器官培养的应力生物反应器及培养机器人 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102296029B (zh) | 灌注式生物反应器系统 | |
| CN100376665C (zh) | 一种细胞培养装置 | |
| CN206783688U (zh) | 一种多级细胞扩增系统 | |
| CN105586249B (zh) | 一种可实现三维支架循环灌流的循环灌流生物反应器装置 | |
| CN203048953U (zh) | 一种可拆卸的植物组织液体培养装置 | |
| CN207987246U (zh) | 一种应用于骨组织工程微组织培养的生物灌流反应系统 | |
| CN102154101A (zh) | 成骨性种子细胞一体化动态接种培养及配套生物反应器 | |
| CN105695328A (zh) | 细胞培养和细胞间相互作用的共培养装置及其使用方法 | |
| CN103614296B (zh) | 一种双腔三维灌注生物反应器系统 | |
| CN103131635B (zh) | 腔体式动态灌注生物反应装置 | |
| WO2011105818A2 (en) | Cell culture unit and cell culture device including the same | |
| CN1155690C (zh) | 循环和生理应力模拟工程化组织三维培养装置 | |
| CN205962087U (zh) | 一种园林用植物幼苗培育箱 | |
| CN103966093B (zh) | 适用于胚胎细胞体外动态循环非接触共培养系统及方法 | |
| CN213295382U (zh) | 一种抗肿瘤实验用肿瘤细胞三维培育装置 | |
| CN212077079U (zh) | 一种细胞培养瓶 | |
| CN105950468B (zh) | 一种用于灌流的生物反应器以及用于渗透的生物反应器 | |
| CN110684642A (zh) | 一种三维灌流式细胞培养仪 | |
| CN205368392U (zh) | 补料型植物生物反应器 | |
| CN207897623U (zh) | 一种潮汐式植物组织培养生物反应器及系统培养装置 | |
| CN218417839U (zh) | 一种植物组织繁殖培育装置 | |
| CN220788635U (zh) | 一种培养悬浮细胞的玻璃瓶 | |
| CN203399586U (zh) | 一种牡丹组织培养瓶 | |
| CN211035948U (zh) | 一种模块化三维灌注细胞培养系统 | |
| CN109943528A (zh) | T细胞大批量生产的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181019 Termination date: 20210224 |