旋转管式细胞/组织培养器制造技术

本实用新型专利技术涉及组织工程的一种旋转管细胞／组织培养器。它包括底座上固定一对支撑培养器的支架和一马达，另一马达固定在支架上，细胞培养室的中心有一镂空圆筒上固定一气／液交换膜构成的复合内筒，内筒两端通过转轴固定在支架上，其中一端转轴与马达和变速机构组成的转动机构连接，内筒一末端与隔离机构相连，培养器主体的另一端板上有空心螺栓，下压固一活动阀门，供气、液系统与培养器进气和进液口相连。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
旋转管式细胞/组织培养器本技术涉及生物医学组织工程技术，特别是涉及组织工程中的一种旋转管细胞/组织三维培养器。美国宇航局(NASA)Johnson中心在旋转式生物组织培养器(RWV)的基础上发展了一种简化的实用装置旋转式细胞培养器(RCCS)，在文献[1]Culturing a Future，Fall，1998，MicrogravityNews中有介绍，见附图1。该装置由底座上有一个支架用来支撑培养器的内、外筒，其特点是通过同轴旋转的内筒在透过气/液交换膜在线供气，停机时通过端部注液口更新培养液。经验表明，对细胞/组织培养来说，氧供应比营养物质供应更为紧迫，氧的消耗量大而该培养器只能在线供气不能供氧，对于某些组织(如肿瘤组织等)的培养来说生长不利。在细胞聚集体形成并连到一定尺度后，短时间沉降而与器壁接触影响不一定大。对于细胞一可降解材料基质构架聚集体的培养来说，情况也是如此。而这种简化装置操作简便，且整个培养过程可视化，适宜于用于肿瘤组织药物毒理试验等。但这类培养器只有一个方向的转动，容易有细胞沉降在培养室壁上，不利于真正的三维培养。本技术目的在于：克服已有技术的培养器只有单一支架支撑培养器内、外筒，而造成转动过程中不稳定的缺点，以及停机加培养液造成细胞沉降抑止细胞生长的缺点；为了简化培养器结构，便于操作，在整个培养过程中可视化；从而提供一种培养器的内、外旋转园-->筒既可同步转动又可差动转动，利于调控培养室内应分布的旋转管式细胞/组织三维培养器。本技术的目的是这样实现的：本技术提供的旋转管式细胞/组织三维培养器，包括细胞培养室与气室两层圆筒同心套装成一体构成的培养器主体，一底座上固定有一对用于支撑培养器主体的支架和一个马达，另一马达固定在支架上，其特征在于：还包括2个马达分别与2个变速机构电联接组成的转动机构，在细胞培养室的中心有—镂空园筒上固定一气/液交换膜构成的复合内筒，内筒为气室，其两端通过转轴固定在支架上，其中一端转轴与转动机构连接，内筒末端与隔离机构相连，隔离机构上有一气体进、出口，在其之间有一密封圈，培养器主体的另一端板上有3个空心螺栓，空心螺栓下压固一活动阀门，便于更换培养液；当需要加液时，供液系统中的输液管的加液器向活动阀门内加液，供液系统中的输液泵的液管与培养液存贮器相连，再通过多孔管管道先穿过阻尼器后，进入细胞培养室至终端，细胞培养室的输出管道相连在培养液透析器，它分别与培养液回收器和代谢产物收集器相通；连接在培养器进气口上的供气系统中的气室进气口与气源通过气管上的稳压，调压阀连接；气室的出气口通过排气管连接在余气收集器上。本技术的优点：1、培养室内、外筒既可同步转动，又可差动转动；同步转动使培养室内剪切力很低，利于细胞聚集、粘附；差动转动可调控-->培养室内流动应力，以诱导细胞分化；(1)转轴双支座支撑培养器主体，可避免旋转速度较高时的抖动，以免因此影响细胞/组织三维培养，提高了旋转稳定性。(2)该培养器与其它三维培养器相比，少了一个环形气室，内筒改为供气通道，这种结构带来整个培养过程可视化。(3)该培养器结构简单，操作方便。下面结合附图和实施例对本技术进行详细地说明；图1是本技术结构示意图图2是本技术的供气系统方框图图3是本技术供液系统方框图实施例1按图1-3制做一台旋转管式细胞/组织三维培养器，该培养器的气室外表面Φ1000mm；内表面Φ80mm×长60mm；气室外表面Φ25mm，Φ内12mm；培养器主体用聚碳酸脂材料做成，中空转动轴用不锈钢或聚氟乙烯材料做成，培养人的胄癌细胞BGC-823，微珠载体为Cytodcx-3，培养液标本及方法按常规方法进行。在图2中该培养器包括：(1)细胞/组织培养室，其内壁是气/液交换膜—镂空支架复   合结构(2)；(2)是气/液交换膜一镂空支架复合结构，它与内筒转轴(4)   相联接；(3)气室，即中空旋转内筒；-->(4)内筒转轴，它与内筒变速机构(6)相连；(5)外筒旋转变速机构，与马达(7)相连；(6)内筒旋转变速机构，与马达(8)相连；(7)、(8)市售的力矩马达；(9)、(10)分别为进气口和出气口，与气路相连；11)为不锈钢支架，用于支撑培养器主体；12)为不锈钢底座，不锈钢支架固定在其上；13)隔离机构；使进气口(9)和出气口(10)不随轴转动，并把进口和出口隔离开来；其中培养液输运系统，如图3所示，在图中：(18)为鲜培养液存贮器；(19)为流量、压力可调的输液泵；(20)为培养液输入用的多孔管管道，经阻尼器进入培养室至培养室终端。阻尼器用以调节培养室内压力(Pb(ζ))；(22)是培养液透析器；(23)是培养液回收器；(24)是代谢产物收集器；其中输液泵(19)的液管与培养液存贮器(18)相连，再通过多孔管管道(20)先穿过阻尼器(21)后，进入细胞培养室至培养室终端，细胞培养室的输出管道相连培液透析器(22)，它分别与培养液回收器(23)和代谢产物收集器(24)相通；其中供气——排气系统，如图8所示，在图中：(25)为气源，用气管与稳压，调压阀相连，气管出气口连接-->到培养器气室(7)；(26)为稳压，调压阀，安装载气路之中；(27)为进气管与培养器进气口(9)相连；(28)为排气管与培养器出气口(10)相连；(29)为余气收集器；其中气室进气口与气源(25)通过气管上的稳压，调压阀(26)连接；气室出气口通过排气管(28)连接余气收集器(29)上。与美国的RCCS相比，主要特点是(1)内、外旋转圆筒(同轴)可以同步旋转(ω1＝ω2＝ω)，也可以差动旋转(ω1≠ω2)。同步旋转时，培养器内流动应力很低，趋于零，有利于细胞聚集、粘附；差动旋转时，可调控培养室内流动应力分布，以利于诱导细胞分化、长成所需要的组织。(2)有两个支架，培养器在高速转动时不会抖动，从而提高了仪器的稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转管式细胞／组织培养器，包括培养器主体用支架支撑固定在底座上，马达与变速机构电连接，马达固定在底座上，再通过转轴与变速机构相连；其特征在于：还包括一个马达固定在另一个支架上，在细胞培养室的中心有－镂空园筒上固定一气／液交换膜构成的复合内筒，内筒两端通过转轴固定在支架上，其中一端转轴与变速机构连接，变速机构再与马达电连接，内筒末端露出培养器主体的一端板与隔离机构相连，隔离机构上有一进气、出气口，在其之间有一密封圈，培养器主体的另一端板上有３个空心螺栓，空螺栓下压固一活动阀门，供液系统中的输液泵的液管与培养液存贮器相连，再通过多孔管管道先穿过阻尼器后，进入细胞培养室至终端，细胞培养室的输出管道相连在培养液透析器，它分别与培养液回收器和代谢产物收集器相通；供气系统中的气室进气口与气源通过气管上的稳压，调压阀连接；气室的出气口通过排气管连接在余气收集器上。

【技术特征摘要】
1、一种旋转管式细胞/组织培养器，包括培养器主体用支架支撑固定在底座上，马达与变速机构电连接，马达固定在底座上，再通过转轴与变速机构相连；其特征在于：还包括一个马达固定在另一个支架上，在细胞培养室的中心有—镂空园筒上固定—气/液交换膜构成的复合内筒，内筒两端通过转轴固定在支架上，其中一端转轴与变速机构连接，变速机构再与马达电连接，内筒末端露出培养器主体的一端板与隔离机构相连，隔离...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶祖莱，姚永龙，高宇欣，胡江，张奕毅，王翠茹，
申请(专利权)人：中国科学院力学研究所，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]