CN217324125U - 一种用于组织工程学的生物压力反应器装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型设计一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,包括支持板,电动机、支架,容器、可调控面板、气体、液体交换箱,在支持板的支架上设置有容器,容器内安装有活塞芯杆,活塞芯杆对应有一个推柱,推柱安装在一套筒内,推柱连接一曲轴连杆装置,曲轴连杆装置由电动机驱动连接,容器前顶端设置有排液通道和排气通道,连接液体、气体交换箱,在容器的上端设置有进液通道和进气通道,连通液体交换箱和气体交换箱。在所述的排液通道和排气通道及进液通道和进气通道上均设置有单向阀。本实用新型的优点是很好的实现了利用压缩气体添加压应力,保持细胞生物支架材料处于无菌环境,操作简便,安全环保,提高组织工程学实验效率,节约实验成本。
Description
技术领域
本实用新型是一项涉及电动机,活塞等配件具有空气压缩技术的可以对细胞生物支架材料产生压应力的实用新型。可用于产生对组织工程学、再生医学中种子细胞的外界刺激。
背景技术
目前用于组织工程学、再生医学的种子细胞,在接受外界的物理刺激时会产生不同的生物学反应,对细胞产生的物理刺激属于组织工程学三大基本要素之一。通过压缩容器内的空气以产生压应力,对细胞支架材料复合物上的细胞产生周期性压应力。目前对细胞支架材料复合物施加压应力的仪器设备,存在的不足有:体积过于庞大,价格昂贵,操作复杂,维修困难,对于细胞支架材料产生压应力多采用流体静水压,仪器需要连接许多管道以及存在许多接口,难免存在细胞污染的问题。综上,在现有的细胞应力反应器中,还没有合适地解决上述问题的设备。
发明内容
本实用新型的首要目的是提供一种操作简单,采用压缩空气的方式产生压应力的机械装置。本实用新型的次要目的可以通过调节压缩气体的体积和压缩气体的频率以观测不同的机械参数对细胞生命活动的影响。
本实用新型的目的是以如下技术方案实现的:本实用新型设计一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,包括支持板、电动机、支架、容器、可调控面板、气体交换箱、液体交换箱,其特征在于:在支持板的前端设置有支架,支架上设置有容器,容器内安装有活塞芯杆,活塞芯杆对应有一个推柱,推柱安装在一套筒内,推柱连接一曲轴连杆装置,曲轴连杆装置由电动机驱动连接,容器前顶端设置有排液通道和排气通道,所述的排液通道连接液体交换箱,所述的排气通道连接气体交换箱,在容器的上端设置有进液通道和进气通道,所述的进液通道连通液体交换箱,所述的进气通道连通气体交换箱。在所述的排液通道和排气通道及进液通道和进气通道上均设置有单向阀。曲轴连杆装置由两组连杆构成,前部连杆的顶端由轴销连接推柱,后部连杆的后端由轴销连接在调节杆的轴距调节孔上,前部连杆的后端和后部连杆的顶端由轴销连接,调节杆与电动机的轴固定连接。调节杆上沿轴向设置有若干个轴距调节孔。在气体交换箱和液体交换箱顶部均设置有压力泵。所述的排液通道连接液体交换箱的中部,所述的排气通道连接气体交换箱的中部。所述的进液通道连通液体交换箱的顶部,所述的进气通道连通气体交换箱的顶部。所述的生物压力反应器装置设置在一个外罩内,外罩内设置有紫外线灯及温度调节装置。本实用新型的优点是很好的实现了利用压缩气体添加压应力,保持细胞生物支架材料处于无菌环境,操作简便,安全环保,提高组织工程学实验效率,节约实验成本。
附图说明
图1是本实用新型一种生物压力反应器装置的整体结构示意图。
具体实施方式
图中一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,包括支持板1、电动机15、支架2,容器3、控制面板16、气体交换箱21、液体交换箱20,其特征在于:在支持板1的前端设置有支架2,支架2上设置有容器3,容器3内安装有活塞芯杆4,活塞芯杆4对应有一个推柱5,推柱5安装在一套筒6内,推柱5连接一曲轴连杆装置10,曲轴连杆装置10由电动机15驱动连接,容器3前顶端设置有排液通道18和排气通道19,所述的排液通道18连接液体交换箱20,所述的排气通道19连接气体交换箱21,在容器的上端设置有进液通道22和进气通道23,所述的进液通道22连通液体交换箱20,所述的进气通道23连通气体交换箱21。在所述的排液通道18和排气通道19及进液通道22和进气通道23上均设置有单向阀28。曲轴连杆装置10由两组连杆7、12构成,前部连杆7的顶端由轴销8连接推柱,后部连杆12的后端由轴销9连接在调节杆17的轴距调节孔14上,前部连杆7的后端和后部连杆12的顶端由轴销11连接,调节杆17与电动机15的轴固定连接。调节杆17上沿轴向设置有若干个轴距调节孔14。在气体交换箱21和液体交换箱20顶部均设置有压力泵24。所述的排液通道18连接液体交换箱20的中部,所述的排气通道19连接气体交换箱21的中部。所述的进液通道22连通液体交换箱20的顶部,所述的进气通道23连通气体交换箱21的顶部。所述的生物压力反应器装置设置在一个外罩27内,外罩内设置有紫外线灯25及温度调节装置26。
容器3被固定在支架上2上,预先在容器3中放入细胞支架材料复合物,并加入一定量的培养基,将排液通道18、排气管道19、进液通道22、进气通道23通过单向阀门封闭,保证细胞支架材料处于封闭无菌的环境。当电动机15开始工作时,带动连杆7、12活动,从而带动推柱5做伸缩运动。推柱5在套筒6的固定下只能做直线往返运动。推柱5在做直线往返运动时,将带动活塞芯杆4做直线往返运动。活塞芯杆4运动时将压缩容器3内的气体,从而使容器的体积发生改变。体积的改变对细胞支架材料复合物、完全培养基产生压应力,从而对细胞材料支架复合物上的细胞产生压应力。推柱5带动活塞芯杆4压缩容器的频率可以随电动机15的调节而改变。通过将连杆12固定在不同的轴距调节孔14上,可以改变推柱5的往返行程,从而改变对容器压缩的程度。容器3内的液体和气体可通过排液通道18与排气通道19分别排送到液体交换箱20与气体交换箱21,液体交换箱20与气体交换箱21上端分别设置有压力泵24调节箱内压力。液体交换箱20与气体交换箱21分别通过进液通道22与进气通道23与容器3上端相连输送更新的液体与气体。容器3与排液通道18、排气通道19、进液通道22、进气通道23连接处设置有单向阀28,保证在压缩过程中容器内的液体和气体不能返流入液体/气体交换箱。紫外灯25可对外罩27内的所有部件进行紫外消毒,温度调节器26可保持外罩27内的温度处于恒定值。
本实用新型的上述技术特征可进一步具体为:
一、容器、活塞芯杆属于一个整体,可活动安装在支架上,每次开始新的实验可以更换,以保证细胞支架材料处于封闭无菌的环境
二、推柱和套筒为圆柱形,套筒被支架固定在与容器同一水平的位置。两组连杆分别被固定在推柱和轴距调节孔上,连杆与连杆连接的部位为连杆轴,保持两侧连杆同步运动。电机箱内为电动机和可调控电动机的面板,可调控电动机的转速,持续工作时间和间歇时间。
三、整体结构都被固定在同一块支持板上,以方便更换使用的场所。
本实用新型的处理操作方法使用前安装好容器与活塞芯杆,封闭与容器连接的所有通道,将细胞生物支架材料与培养基提前置于容器中根据实验需要调节电动机的转速,并通过调节连杆固定在轴距调节孔的位置,来控制推柱对活塞芯杆作用的频率和幅度,作用结束后,将一次性容器与活塞芯杆取下,然后将细胞生物支架材料从容器中取出。弃掉一次性容器与活塞芯杆,下次实验更换新的一次性容器与活塞芯杆综上,可知本实用新型的原理是:通过调节推柱伸缩的频率和幅度,对容器产生周期性的压应力,从而使产生的压应力对细胞支架材料复合物上的细胞产生周期性的压应力,以观察压应力对细胞生命活动的影响。利用本实用新型很好的实现了利用压缩气体添加压应力,保持细胞生物支架材料处于无菌环境,操作简便,安全环保,提高组织工程学实验效率,节约实验成本。
Claims (8)
1.一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,包括支持板,电动机、支架、容器、可调控面板、气体交换箱、液体交换箱,其特征在于:在支持板的前端设置有支架,支架上设置有容器,容器内安装有活塞芯杆,活塞芯杆对应有一个推柱,推柱安装在一套筒内,推柱连接一曲轴连杆装置,曲轴连杆装置由电动机驱动连接,容器前顶端设置有排液通道和排气通道,所述的排液通道连接液体交换箱,所述的排气通道连接气体交换箱,在容器的上端设置有进液通道和进气通道,所述的进液通道连通液体交换箱,所述的进气通道连通气体交换箱。
2.按权利要求1所述的一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,其特征在于:在所述的排液通道和排气通道及进液通道和进气通道上均设置有单向阀。
3.按权利要求1所述的一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,其特征在于:曲轴连杆装置由两组连杆构成,前部连杆的顶端由轴销连接推柱,后部连杆的后端由轴销连接在调节杆的轴距调节孔上,前部连杆的后端和后部连杆的顶端由轴销连接,调节杆与电动机的轴固定连接。
4.按权利要求3所述的一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,其特征在于:调节杆上沿轴向设置有若干个轴距调节孔。
5.按权利要求1所述的一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,其特征在于:在气体交换箱和液体交换箱顶部均设置有压力泵。
6.按权利要求1所述的一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,其特征在于:所述的排液通道连接液体交换箱的中部,所述的排气通道连接气体交换箱的中部。
7.按权利要求1所述的一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,其特征在于:所述的进液通道连通液体交换箱的顶部,所述的进气通道连通气体交换箱的顶部。
8.按权利要求1所述的一种用于组织工程学的生物压力反应器装置,其特征在于:所述的生物压力反应器装置设置在一个外罩内,外罩内设置有紫外线灯及温度调节装置。
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