CN210945633U - 一种细胞流体剪切应力发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种细胞流体剪切应力发生装置，包括桌体、密封罩、加热器、二氧化碳存储罐、培养液存储罐、流体腔室、注射器和电动机，密封罩连接在桌体上端一侧，加热器连接于密封罩的侧部，二氧化碳存储罐设置在密封罩的外侧，二氧化碳存储罐通过二氧化碳管路连通密封罩，培养液存储罐和流体腔室分别设置在密封罩的内部，流体腔室位于培养液存储罐的一侧，流体腔室通过培养液管路连通培养液存储罐，注射器设置在密封罩的外侧，注射器的端口通过引流管路连通流体腔室，电动机设置在注射器的一侧，电动机的驱动轴与注射器的注射柄连接。本实用新型可以模拟人体内细胞感受到的各种形式的流体剪切应力，以使细胞组织获得更接近体内的生长环境。

Description

一种细胞流体剪切应力发生装置

技术领域

本实用新型涉及一种细胞流体剪切应力发生装置，属于细胞组织培养技术领域。

背景技术

周知的，在液体层流中相对移动的各层之间产生的内摩擦力的方向一般是沿液层面的切线，流动时液体的变形是这种力所引起的，因此叫做切变力(又叫剪切力)，单位面积上的切变力与单位面积之比叫做切应变力，又称切应力。

机体内的细胞不仅能够感知外环境各种化学因素的刺激，其自身也处在各种机械环境中，如流体的压力、流动引起的剪切应力、拉伸张力及渗透应力等。例如，血管壁细胞处于血液的液体环境中，当血液在流动的过程中，对血管壁细胞会产生力的作用。应力信号作用于细胞和细胞表面蛋白，会直接引起细胞内的应力物理传迸，包括细胞骨架、内质网、细胞核等，进而影响细胞的功能，在心血管疾病、骨形成、器官发育及干细胞定向分化等细胞功能变化过程中起着决定性影响。

目前，在体外进行细胞组织培养的过程中，需要模拟细胞组织在生物体内感应到的流体剪切应力，从而能够使细胞组织进行良好的生存和生长，以获得更准确的实验数据和结果。现有技术缺少一种简单易操作的用于细胞流体剪切应力发生的技术方案。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种细胞流体剪切应力发生装置，可以模拟人体内细胞感受到的各种形式的流体剪切应力、温度和二氧化碳环境，以使细胞组织获得更接近体内的生长环境。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种细胞流体剪切应力发生装置，包括桌体、密封罩、加热器、二氧化碳存储罐、培养液存储罐、流体腔室、注射器和电动机，所述密封罩连接在所述桌体上端一侧，所述加热器连接于所述密封罩的侧部，所述二氧化碳存储罐设置在所述密封罩的外侧，二氧化碳存储罐通过二氧化碳管路连通所述密封罩，所述培养液存储罐和流体腔室分别设置在所述密封罩的内部，流体腔室位于所述培养液存储罐的一侧，流体腔室通过培养液管路连通所述培养液存储罐，所述注射器设置在所述密封罩的外侧，注射器的端口通过引流管路连通所述流体腔室，所述电动机设置在所述注射器的一侧，电动机的驱动轴与所述注射器的注射柄连接。

作为细胞流体剪切应力发生装置的优选方案，所述桌体的下方形成有第一放置部，所述第一放置部的下方设有第二放置部，所述第一放置部的内部设有电机控制器，所述第二放置部的内部设有控制电脑，所述电机控制器与所述电动机电连接，所述控制电脑与所述电机控制器电连接。

作为细胞流体剪切应力发生装置的优选方案，所述密封罩的侧部设有门体，所述门体的缝隙处连接有密封条。

作为细胞流体剪切应力发生装置的优选方案，所述密封罩采用透明玻璃或塑料材质制成。

作为细胞流体剪切应力发生装置的优选方案，所述桌体的底部连接有移动轮。

作为细胞流体剪切应力发生装置的优选方案，所述注射器连接有固定座，注射器通过所述固定座固定于所述桌体上端。

本实用新型结构精巧，操作简单，能模拟人体内所有可体外培养的细胞和组织所感受到的多种流体剪切应力形式，采用透明密闭设计，可全程观察记录实验过程，密闭罩可以保持人体37度恒温和5％的二氧化碳供给，提供细胞和组织良好的生存和生长环境；可以配备多元的流体腔室进行多形式流体剪切应力刺激，通过控制电脑可控制电动机细微参数调节，模拟人体内各种流体运动形式；具有可快速拆解清洗和方便移动特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的细胞流体剪切应力发生装置结构示意图。

图中，1、桌体；2、密封罩；3、加热器；4、二氧化碳存储罐；5、培养液存储罐；6、流体腔室；7、注射器；8、电动机；9、二氧化碳管路；10、培养液管路；11、引流管路；12、第一放置部；13、第二放置部；14、电机控制器；15、控制电脑；16、门体；17、移动轮；18、固定座。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。

参见图1，参见图1，提供一种细胞流体剪切应力发生装置，包括桌体1、密封罩2、加热器3、二氧化碳存储罐4、培养液存储罐5、流体腔室6、注射器7和电动机8，所述密封罩2连接在所述桌体1上端一侧，所述加热器3连接于所述密封罩2的侧部，所述二氧化碳存储罐4设置在所述密封罩2的外侧，二氧化碳存储罐4通过二氧化碳管路9连通所述密封罩2，所述培养液存储罐5和流体腔室6分别设置在所述密封罩2的内部，流体腔室6位于所述培养液存储罐5的一侧，流体腔室6通过培养液管路10连通所述培养液存储罐5，所述注射器7设置在所述密封罩2的外侧，注射器7的端口通过引流管路11连通所述流体腔室6，所述电动机8设置在所述注射器7的一侧，电动机8的驱动轴与所述注射器7的注射柄连接。

细胞流体剪切应力发生装置的一个实施例中，所述桌体1的下方形成有第一放置部12，所述第一放置部12的下方设有第二放置部13，所述第一放置部12的内部设有电机控制器14，所述第二放置部13的内部设有控制电脑15，所述电机控制器14与所述电动机8电连接，所述控制电脑15与所述电机控制器14电连接。具体的，电机控制器14可以采用DBLS-05，可以采用市场上具有相同功能的任一型号产品替代。电机控制器14的作用是为了控制电动机8的运行，操作人员可以通过控制电脑15进行操控。

细胞流体剪切应力发生装置的一个实施例中，所述密封罩2的侧部设有门体16，所述门体16的缝隙处连接有密封条(未示出)。门体16的设计方便打开密封罩2进行内部结构布置，密封条的作用保持密封罩2内具有人体37度恒温和5％的二氧化碳供给环境，提供细胞和组织良好的生存和生长环境。

细胞流体剪切应力发生装置的一个实施例中，所述密封罩2采用透明玻璃或塑料材质制成。采用透明密闭设计，可全程观察记录实验过程。

细胞流体剪切应力发生装置的一个实施例中，所述桌体1的底部连接有移动轮17。根据使用需要，可以方便的移动。

细胞流体剪切应力发生装置的一个实施例中，所述注射器7连接有固定座18，注射器7通过所述固定座18固定于所述桌体1上端。固定座18的设计保证注射器7的稳定性。注射器7本身的结构可以采用现有技术中的任一产品，比如可以用IM-9B进行替代，注射器7由耐用的精细的不锈钢制成，同时，可以进行注射器7的精确控制。

本实用新型主要采用电动机8推动注射器7往复运动产生节律性流体剪切应力。通过管道连接不同设计形式的流体腔室6(具有一个壳体，壳体内布设各种样式的管路，并不局限一种形式)来模拟人体不同组织和器官感应到的流体剪切应力。使用步骤如下：

第一步：开启电机控制器14和控制电脑15；

第二步：安装好注射器7、二氧化碳管路9、培养液管路10、引流管路11和流体腔室6；

第三步：通过培养液存储罐5在流体腔室6中加入相应细胞组织培养液；

第四步：通过加热器3在温度控制装置作用下调节密闭罩内空间温度到37℃，同时灌入5％的二氧化碳；

第五步：在流体腔室6内装载人体细胞或者组织；

第六步：在控制电脑15中设置好电动机8往复运动的速度、频率、时间(本领域技术人员常用的，涉及的控制方法或算法属于现有技术)；

第七步：开始对流体腔内的人体细胞或者组织施加相应的流图剪切应力；

第八步：取出经过流体剪切应力刺激后的人体细胞或组织加以相应检测。

本实用新型密封罩2连接在桌体1上端一侧，加热器3连接于密封罩2的侧部，二氧化碳存储罐4设置在密封罩2的外侧，二氧化碳存储罐4通过二氧化碳管路9连通密封罩2，培养液存储罐5和流体腔室6分别设置在密封罩2的内部，流体腔室6位于培养液存储罐5的一侧，流体腔室6通过培养液管路10连通培养液存储罐5，注射器7设置在密封罩2的外侧，注射器7的端口通过引流管路11连通流体腔室6，电动机8设置在注射器7的一侧，电动机8的驱动轴与注射器7的注射柄连接。本实用新型结构精巧，操作简单，能模拟人体内所有可体外培养的细胞和组织所感受到的多种流体剪切应力形式，采用透明密闭设计，可全程观察记录实验过程，密闭罩可以保持人体37度恒温和5％的二氧化碳供给，提供细胞和组织良好的生存和生长环境；可以配备多元的流体腔室6进行多形式流体剪切应力刺激，通过控制电脑15可控制电动机8细微参数调节，模拟人体内各种流体运动形式；具有可快速拆解清洗和方便移动特点。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，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 (6)

1.一种细胞流体剪切应力发生装置，其特征在于，包括桌体(1)、密封罩(2)、加热器(3)、二氧化碳存储罐(4)、培养液存储罐(5)、流体腔室(6)、注射器(7)和电动机(8)，所述密封罩(2)连接在所述桌体(1)上端一侧，所述加热器(3)连接于所述密封罩(2)的侧部，所述二氧化碳存储罐(4)设置在所述密封罩(2)的外侧，二氧化碳存储罐(4)通过二氧化碳管路(9)连通所述密封罩(2)，所述培养液存储罐(5)和流体腔室(6)分别设置在所述密封罩(2)的内部，流体腔室(6)位于所述培养液存储罐(5)的一侧，流体腔室(6)通过培养液管路(10)连通所述培养液存储罐(5)，所述注射器(7)设置在所述密封罩(2)的外侧，注射器(7)的端口通过引流管路(11)连通所述流体腔室(6)，所述电动机(8)设置在所述注射器(7)的一侧，电动机(8)的驱动轴与所述注射器(7)的注射柄连接。

2.根据权利要求1所述的一种细胞流体剪切应力发生装置，其特征在于，所述桌体(1)的下方形成有第一放置部(12)，所述第一放置部(12)的下方设有第二放置部(13)，所述第一放置部(12)的内部设有电机控制器(14)，所述第二放置部(13)的内部设有控制电脑(15)，所述电机控制器(14)与所述电动机(8)电连接，所述控制电脑(15)与所述电机控制器(14)电连接。

3.根据权利要求1所述的一种细胞流体剪切应力发生装置，其特征在于，所述密封罩(2)的侧部设有门体(16)，所述门体(16)的缝隙处连接有密封条。

4.根据权利要求1所述的一种细胞流体剪切应力发生装置，其特征在于，所述密封罩(2)采用透明玻璃或塑料材质制成。

5.根据权利要求1所述的一种细胞流体剪切应力发生装置，其特征在于，所述桌体(1)的底部连接有移动轮(17)。

6.根据权利要求1所述的一种细胞流体剪切应力发生装置，其特征在于，所述注射器(7)连接有固定座(18)，注射器(7)通过所述固定座(18)固定于所述桌体(1)上端。

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