单细胞三维动态力学刺激装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于细胞力学刺激技术领域，具体是一种单细胞三维动态力学刺激装置。包括拉伸单元、控制单元以及模块单元，其中拉伸单元收到控制单元产生的信号，带动模块单元产生周期性的位移运动，实现模块单元在水平位置上的来回往复运动，对模块单元进行拉伸或者压缩；控制单元通过控制拉伸单元作用力的大小、位移以及运动方向实现拉伸单元对模块单元的拉伸作用，控制单元同步反馈拉伸单元作用力的大小、位移以及运动方向。以及运动方向。以及运动方向。

【技术实现步骤摘要】
单细胞三维动态力学刺激装置


[0001]本专利技术属于细胞力学刺激
，具体是一种单细胞三维动态力学刺激装置。

技术介绍

[0002]细胞是生物体基本的结构和功能单位，个体发育过程中无数功能及形态各异的细胞形成了不同的组织和器官。人体内的细胞由于各种器官的功能、运动和生长而受到持续的、周期性的机械应变。众所周知，细胞具有感知机械刺激并对其做出响应的能力，这个过程被称为力转导（mechanotransduction）。细胞在这个复杂的过程中不仅受到遗传物质的调控，还受到细胞外基质（extracellularmatrix,ECM）微环境中各种力学信号的调节，如基质力学特性、基质拓扑形状和基质动态应变等。为了反演组织内细胞微力学环境，生物医学、生物力学、生物材料力学等多学科的科学家们试图在体外对细胞作用生理相关的力学刺激，如周期性应变。这些细胞水平的力学刺激对于揭示胚胎发育、组织形成和疾病发生的力学生物学机制极为重要。特别是对于那些与生物力学因素密切相关的组织，如骨关节、心血管等组织，力学刺激是认识其生理学和病理学机制的重要因素。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单细胞三维动态力学刺激装置，其特征在于：包括拉伸单元、控制单元以及模块单元，其中拉伸单元收到控制单元产生的信号，带动模块单元产生周期性的位移运动，实现模块单元在水平位置上的来回往复运动，对模块单元进行拉伸或者压缩；控制单元通过控制拉伸单元作用力的大小、位移以及运动方向实现拉伸单元对模块单元的拉伸作用，控制单元同步反馈拉伸单元作用力的大小、位移以及运动方向。2.根据权利要求1所述的单细胞三维动态力学刺激装置，其特征在于：所述的模块单元包括外侧模板（3.1）和内侧模板（3.2），其中外侧模板（3.1）为长方体结构，长方体结构上侧的中心设置有凹陷区域，所述的内侧模板（3.2）平铺在凹陷区域内，内侧模板（3.2）上设置排列整齐的3D微环境，3D微环境内种植细胞3D。3.根据权利要求2所述的单细胞三维动态力学刺激装置，其特征在于：所述的外侧模板的制作如下：将配制的PDMS倒入定制模具内，在烘箱中固化形成外侧模块。4.根据权利要求2所述的单细胞三维动态力学刺激装置，其特征在于：所述的内侧模板的制作如下：采用软光刻技术，利用匀胶机在硅片表面甩涂光阻试剂光刻胶，制作成光刻掩模，把掩膜置于光阻试剂光刻胶上方，紫外光通过掩膜照射光阻试剂光刻胶，由于掩模上形状是非透明，而形状以外是透明部分，掩模透明部分下方光阻试剂光刻胶经曝光被溶解掉，而未被曝光部分就是用于制作3D微环境的形状，最后，用有机溶剂去除没有交联的光阻试剂光刻胶以此作为光刻胶底板；在离心管中，按照一定体积比混合PDMS与固化剂，经800rpm 离心5分钟后，均匀滴入硅片底板上，静置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张全有，兰敏华，白家栋，孟楠，张敏，王笑笑，陈维毅，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：