本实用新型专利技术公开了生物组织灌流培养装置。利用本装置，能够实现对眼部组织、心肌组织和骨组织等生物组织的培养；并施加向心力刺激，真实的模拟了生物组织的生长环境，实现对生物组织水平的体外培养。本实用新型专利技术在实际应用过程中，若采用静态供电的方式，将会导致导线缠绕的问题，所以，本实用新型专利技术采用了电刷与滑环的配合，实现了动态供电，避免了导线缠绕的问题。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及组织培养领域，具体涉及一种生物组织灌流培养装置。
技术介绍
随着生物医学工程学科的迅速发展，迫切需要大规模人工培养细胞和生物组织。目前，细胞的二维培养技术较为成熟，但细胞的三维培养以及组织水平的培养仍然十分困难。特别是生物组织的体外培养，如何使营养物质进入到组织内部避免“中心坏死”现象仍是一个迫切需要解决的技术难题。另一方面，生命体内存在着广泛的运动和变形，对于生物组织的生长和衰退都有关键的影响，因此如何在体外组织培养中施加力学刺激特别是模拟重力作用的体力(向心力)刺激也是有着重要应用价值的技术。目前，美国宇航局(NASA)的Johnson空间中心研发了一种旋转壁式生物反应器(RWV)，在此基础上又研制了细胞旋转培养系统(RCCS)，当系统旋转时可使悬浮细胞受到的重力矢量为零。但此类实验装置主要用于细胞水平的体外培养，并不容易实现生物组织水平的体外培养，故设计一种适用于生物组织培养的装置具有重要的应用意义。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种生物组织灌流培养装置，通过加载组织提供的向心力，实现对生物组织水平的体外培养。一种生物组织灌流培养装置，包括灌流组件、加载组件和固定组件；所述灌流组件与所述加载组件固定，加载组件用于承载灌流组件；所述固定组件与加载组件固定，为加载组件提供固定支撑；所述灌流组件用于为生物组织提供所需的生长环境；所述加载组件用于对灌流组件施加向心力。较佳地，所述灌流组件包括灌流腔体、蠕动泵、步进电机驱动控制器、第一电刷、第二电刷、滑环和中转瓶；其中，所述滑环主要包括两个铜环；所述灌流腔体、蠕动泵和中转瓶通过橡胶管首尾依次顺连形成回路；步进电机驱动控制器与蠕动泵相连；第一电刷和第二电刷通过导线与灌流组件中的步进电机驱动控制器连接；所述第一电刷和其中一个铜环形成接触；所述第二电刷与另一个铜环形成接触，实现电流的导通。所述加载组件包括：主轴、蠕动泵固定装置、中转瓶固定装置、轴承和轴套；主轴与轴承配合的安装固定在固定组件的底座上，且与底座的上表面垂直；所述轴套通过其中心孔与主轴套接且固定在底座上表面；中转瓶固定装置和蠕动泵固定装置的通孔依次穿过主轴，套接在主轴外表面且固定；所述固定组件为带有底座、支架和顶板的固定架。其连接关系为：滑环穿过主轴，固定在底座的上表面，且滑环的内径大于轴套外径，轴套与滑环成内外嵌套的结构；第一电刷和第二电刷分别安装中转瓶固定装置下表面的不同位置处；中转瓶置于中转瓶固定装置上；蠕动泵以及与蠕动泵连接的步进电机驱动控制器置于蠕动泵固定装置上；灌流腔体固定在主轴上；固定架的顶板上装有电机，所述电机与主轴配合。较佳地，所述蠕动泵固定装置和中转瓶固定装置结构如下：蠕动泵固定装置为圆盘结构，圆盘的中心设有用于与主轴连接的通孔；沿圆盘的外圆周上开有多个用于悬挂蠕动泵的大开口；相邻两个大开口之间设有 小开口；所述中转瓶固定装置采用尼龙材料制成；所述中转瓶固定装置设有瓶托和瓶夹；所述瓶托为圆盘结构，瓶托中心位置设有用于与主轴连接的通孔，瓶托上端面沿瓶托外圆周面上设有多个瓶夹；沿所述瓶托的外圆周上设有多个开口；瓶托上设有多个用于与电刷固定的螺纹孔；较佳地，固定在主轴上的中转瓶固定装置的开口与蠕动泵固定装置的大开口贯通。较佳地，所述灌流组件中的灌流腔体为实体结构；在灌流腔体上设有呈中心对称的安装孔；所述灌流腔体分为三段式结构，中间段用于放置生物组织样品，两侧分别为螺纹段，且螺纹段的内径大于中间段的内径；所述灌流腔体的其中一侧的端面上还设有螺纹孔。较佳地，所述密封螺栓为阶梯型圆筒，分为两段；其中，大直径段设有外螺纹，小直径段外表面设有倒刺。较佳地，所述灌流组件还包括法兰组件；所述加载组件还包括用于将法兰组件与主轴固定的悬臂；法兰组件是由法兰底盘和圆柱筒构成的整体结构；圆柱筒位于法兰底盘的上方；且圆柱筒沿轴线方向设有开口，其余部分均匀设有通孔；所述悬臂与法兰组件中的圆柱筒结构相同，其悬臂的外径尺寸等于圆柱筒的内径尺寸；法兰组件固定在灌流腔体的一侧，悬臂对应的嵌套在圆柱筒的内表面；其中，这里的对应是指悬臂的开口和法兰圆柱体的开口位于同一侧，且与外界贯通；悬臂与主轴的连接面设为与主轴外圆周面匹配的弧形结构。有益效果：1、利用本装置，能够实现对眼部组织、心肌组织和骨组织等生物组织的培 养；并施加向心力刺激，真实的模拟了生物组织的生长环境，实现对生物组织水平的体外培养。2、本技术在实际应用过程中，若采用静态供电的方式，将会导致导线缠绕的问题，所以，本技术采用了电刷与滑环的配合，实现了动态供电，避免了导线缠绕的问题。3、为了能够实现在实验过程中有更多的蠕动泵和中转瓶使用，本技术将蠕动泵固定装置和中转瓶固定装置设计多个用于固定蠕动泵和中转瓶的开口，以实现在有限的空间内，有更多的蠕动泵和中转瓶使用。4、本技术将蠕动泵固定装置圆盘以及中转瓶固定装置的瓶托上设有多个开口，在安装时，通过将不同的开口对应或相错的方式安装，以减小其轴向高度，使本装置结构紧凑。5、采用本结构的灌流腔体，可以对流经的营养液起到良好的引流效果，保证了生物组织充分的吸收营养。6、密封螺栓上设有的倒刺，能够很好的与橡胶管固定。7、为了更加稳固的将灌流腔体固定在主轴上，本技术设计法兰组件以及悬臂，通过两者的配合，将灌流腔体固定在主轴上。附图说明图1为灌流组件组装图。图2为加载组件组装图。图3为固定组件组装图。图4为密封螺栓的剖视图。图5(a)为法兰组件的三维图。图5(b)为法兰组件的剖视图。图6为滑环的剖视图。图7(a)为第一电刷的三维图。图7(b)为第一电刷的剖视图。图8(a)为第二电刷的三维图。图8(b)为第二电刷的剖视图。图9为灌流腔体的剖视图。图10(a)为悬臂的三维图。图10(b)为悬臂的剖视图。图11为蠕动泵固定装置的俯视图。图12(a)为中转瓶固定装置的三维图。图12(b)为中转瓶固定装置的俯视图。图13为轴套的三维图。图14(a)为整体结构图。图14(b)为整体组装图。其中，1-法兰组件，2-灌流腔体，3-O型圈、4-密封螺栓、5-橡胶管、6-蠕动泵、7-中转瓶、8-步进电机驱动控制器、91-第一电刷、92-第二电刷、10-滑环、11-法兰底盘、12-法兰圆柱筒、13-主轴、14-悬臂、15-电机、16-轴套、17-大开口、18-小开口、19-瓶托、20-瓶夹、21-蠕动泵固定装置、22-中转瓶固定装置、23-轴承、24-顶板、25-支架、26-底座、27-弹簧、28-碳棒。具体实施方式下面结合附图并举实施例，对本技术进行详细描述。本技术提供了一种生物组织灌流培养装置，包括灌流组件、加载组件和固定组件；如图1和图2所示，所述灌流组件包括：橡胶管5、蠕动泵6、中转瓶7、灌流腔体2、O型圈3、密封螺栓4、法兰组件1、步进电机驱动控制器8、第一电刷91、第二电刷92和滑环10；如图4所示；所述密封螺栓为阶梯型圆筒，分为两段；其中，大直径段设有外螺纹，小直径段外表面设有倒刺；为了避免O型圈过渡挤压，在大直径段与小直径段形成的台阶面上外延形成凸台；如图5(a)和图5(b)所示；所述法兰组件是由法兰底盘11和圆柱筒12构成的整体结构；圆柱筒12位于法兰底盘11的上方；且本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生物组织灌流培养装置，其特征在于：包括灌流组件、加载组件和固定组件；所述灌流组件与所述加载组件固定，加载组件用于承载灌流组件；所述固定组件与加载组件固定，为加载组件提供固定支撑；所述灌流组件用于为生物组织提供所需的生长环境；所述加载组件用于对灌流组件施加向心力。
【技术特征摘要】
1.一种生物组织灌流培养装置，其特征在于：包括灌流组件、加载组件和固定组件；所述灌流组件与所述加载组件固定，加载组件用于承载灌流组件；所述固定组件与加载组件固定，为加载组件提供固定支撑；所述灌流组件用于为生物组织提供所需的生长环境；所述加载组件用于对灌流组件施加向心力。2.如权利要求1所述的生物组织灌流培养装置，其特征在于：所述灌流组件包括灌流腔体(2)、蠕动泵(6)、步进电机驱动控制器(8)、第一电刷(91)、第二电刷(92)、滑环(10)和中转瓶(7)；其中，所述滑环(10)主要包括两个铜环；所述灌流腔体(2)、蠕动泵(6)和中转瓶(7)通过橡胶管(5)首尾依次顺连形成回路；步进电机驱动控制器(8)与蠕动泵(6)相连；第一电刷(91)和第二电刷(92)通过导线与灌流组件中的步进电机驱动控制器(8)连接；所述第一电刷(91)和其中一个铜环形成接触；所述第二电刷(92)与另一个铜环形成接触，实现电流的导通；所述加载组件包括：主轴(13)、蠕动泵固定装置(21)、中转瓶固定装置(22)、轴承(23)和轴套(16)；主轴(13)与轴承(23)配合的安装固定在固定组件的底座(26)上，且与底座(26)的上表面垂直；所述轴套(16)通过其中心孔与主轴(13)套接且固定在底座(26)上表面；中转瓶固定装置(22)和蠕动泵固定装置(21)的通孔依次穿过主轴(13)，套接在主轴外表面且固定；所述固定组件为带有底座(26)、支架(25)和顶板(24)的固定架；其连接关系为：滑环(10)穿过主轴(13)，固定在底座(26)的上表面，且滑环(10)的内径大于轴套(16)外径，轴套(16)与滑环(10)成内外嵌套的结构；第一电刷(91)和第二电刷(92)分别安装中转瓶固定装置(22)下表面的不同位置处；中转瓶(7)置于中转瓶固定装置(22)上；蠕动泵(6)以及与蠕动泵(6)连接的步进电机驱动控制器(8)置于蠕动泵固定装置(21)上；灌流腔体(2)固定在主轴上；固...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍波，郭萌萌，郭向东，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：新型
国别省市：北京;11
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