耐高压蒸汽灭菌，可调控压力与剪应力的流动小室系统技术方案

本实用新型专利技术是一种耐高压蒸汽灭菌，可调节压力和剪应力的流动小室系统。由平行板流动小室、蠕动泵、硅胶管、储液试管，带连接头的橡胶塞，多通转接头，压力表或压力传感器，CO2培养箱，恒温水浴锅，显微镜组成。本实用新型专利技术采用耐高压蒸汽灭菌的聚碳酸酯材料加工的平行板流动小室与不锈钢板结合使流动小室密封性良好，便于进行无菌实验研究；采用水浴锅加热方式对储液试管加热可以保证温度控制的有效性。本系统采用不同多压轮蠕动泵推动灌流液，由灌流液流速和平行板流动小室的几何尺度决定剪应力；采用手动气泵向体系中泵入气体达到设定的压力，该压力由于系统的密封性而得以维持。本实用新型专利技术可广泛应用于模拟机体生理与病理压力条件下，不同流动剪应力对细胞的影响，是开展流变学和生物力药理学研究的有力实验装置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种医用实验装置。适用于生物医学领域模拟哺乳动物和人体血流动力环境，开展对细胞的生物力学特性以及生物力药理学研究。背景流动小室体系是开展哺乳动物和人体细胞的生物力学特性以及生物力药理学研究过程中使用的重要的实验装置，目前使用的实验装置，或者仅模拟血流产生的剪应力，或者在剪应力的基础上施加脉动，并且装置复杂，体系中所需灌流液量较大；目前使用的流动小室的加工材料不能耐受高压蒸汽灭菌消毒，对无菌条件要求较高的体外细胞培养实验极其不便，而且在使用过程中经常发生漏液现象。鉴于上述目前已有的流动小室体系之不足，本技术的目的在于设计一种由蠕动泵，硅胶管，流动小室，储液试管，带连接头的橡胶塞，多通转接头，压力表或压力传感器 (与生理记录仪连接)，C02培养箱培养，恒温水浴锅，显微镜组成的耐高压蒸汽灭菌，可调控压力与剪应力的流动小室体系。该装置操作方便，易于控制，可以满足开展无菌条件要求较高的体外实验，减少工作失误，提高实验效率。
技术实现思路
本技术提供一种采用简单方便的组合方式实现控制力学环境(压力和剪切应力)模拟机体在一定血压环境下血管经受剪应力的平行板流动小室系统。本技术一耐高压蒸汽灭菌，可调控压力和剪应力的流动小室系统由平行板流动小室、蠕动泵、硅胶管、储液试管，带连接头的橡胶塞，多通转接头，压力表或压力传感器(与生理记录仪连接)，C02培养箱，恒温水浴锅，显微镜组成。其中储液试管置于恒温水浴锅中。平行板流动小室由耐高压蒸汽灭菌处理的聚碳酸酯材料加工而成，包括相互平行的一块厚平板、一块薄平板以及一块不锈钢平板(中间有一大的圆孔作为观察窗)，厚薄平板间装有硅胶垫圈，垫圈中间放置玻片，玻片用于细胞爬片，硅胶垫厚平板上有进液口和出液口以及缓冲槽，玻片与厚平板之间留有间隙。不锈钢平板在薄平板的外侧起加固作用，防止固定时薄平板变形而发生漏夜。在所述玻片与厚平板之间的空隙，靠近玻片四个角处放置4个2mm2大小与硅胶垫圈厚度一致的硅胶片，挤压固定玻片，防止玻片在液流中漂动。管路中连有多通转接头，可以根据研究需要随时从体系中收集灌流液或补充所需液体。伸入储液试管液面下的管路与平行板流动小室的进液管连通并与不同压轮数的蠕动泵相连；平行板流动小室出液口相连的硅胶管与储液试管的一接头相连并通入液面之上； 硅胶管连有针式滤器(0.22um滤膜)的一端置于C02细胞培养箱，另一端与储液试管的一接头相连，然后将硅胶管安装到蠕动泵上。采用多通道蠕动泵多个储液试管可以串联，每组平行板流动小室的循环部分仍各自独立，而仅共用系统中的气体以维持设定压力，可以满足同时进行多组实验研究。采用以上技术方案，本技术的耐高压蒸汽灭菌，可调控压力与剪应力的流动小室系统，流动小室密封性良好，便于进行无菌实验研究；采用恒温水浴锅加热方式对储液试管加热可以有效的控制温度，保证小室中细胞状态良好；采用不同压轮数的蠕动泵，推动灌流液，能够模拟机体的脉动，采用蠕动泵向体系中泵入气体维持不同的压力，模拟机体的血压。本技术可被广泛应用于模拟机体血压和脉动条件下，研究不同流动方式对细胞的影响，是在控制剪应力与压力条件下开展流变学、细胞剪切实验和药物对于细胞影响有关研究的有力实验装置。附图说明图1为本技术一一耐高压蒸汽灭菌，可调控压力与剪应力的流动小室系统构成图图2为耐高压蒸汽灭菌，可调控压力与剪应力的流动小室系统中一种平行板小室的截面示意图图3为耐高压蒸汽灭菌，可调控压力与剪应力的流动小室系统中平行板小室上表面示意图具体实施方式参见图1所示，本技术耐高压蒸汽灭菌，可调控压力与剪应力的流动小室系统由储液试管1，恒温水浴锅2，控制脉动的蠕动泵3，平行板流动小室4，显微镜5，多通转接头6，压力表或压力传感器(与生理记录仪连接)7，C02培养箱培养8，控制压力的蠕动泵 9，针式滤器(0. 22um滤膜)10以及硅胶连接管组成。其中储液试管1置于恒温水浴锅2中，通入液面下的管子与平行板流动小室4的进液管41相连，该段硅胶管安装在控制脉动的蠕动泵3上，用于推动灌流液在体系中循环； 平行板流动小室4的出液管42与多通转接头6的一端相连，另一端通过硅胶管与储液试管 1相连形成完整密闭的环路。控制压力的蠕动泵9用于从C02培养箱培养8中向体系中泵入混合气体(5% C02 和95%空气)，并使体系中维持一定的压力，模拟机体血压。其中硅胶管置于C02培养箱培养8中的一端连有针式滤器(0. 22um滤膜)10，过滤进入系统的气体，防止污染。压力表或压力传感器(与生理记录仪连接)7通过与储液试管1相连，用于监测系统压力。本技术中平行板流动小室4的结构如图2和3，在相互平行的上平板48和下平板46之间设有硅胶垫圈43，在硅胶垫圈43内装有细胞爬片45，在细胞爬片45与上平板 48之间留有空隙形成小室，小室的四个边角处放有四个垫片44，用于固定细胞爬片45;上平板48上的进液口 41和出液口 42与小室相通。在下平板46的下面是不锈钢平板47，用于加固下平板46，保证小室的密封性。显微镜5用于对平行板流动小室中细胞状态的实时观察，记录。本技术中上下平板的材料采用透明度好，耐高温高压的聚碳酸酯材料，下平板下面的不锈钢板硬度大，坚固不易变形。用于固定细胞爬片的垫片在系统的组装过程中使用方便，易操作。多个储液试管可以并联，同时对多个小室中的细胞进行剪切。垫圈及垫片选用硅胶材料无毒，耐高温高压蒸汽，符合医药领域研究的要求。本技术可以在以下几个方面应用1实时观察记录不同流动形式及药物对血细胞、血小板、白细胞、内皮细胞、平滑肌细胞、肿瘤细胞或其他一些组织细胞的作用以及对细胞间粘附等相互作用的影响。2研究不同流动形式及药物对各种细胞形态、功能以及生物学特性的影响。权利要求1.一种平行板流动小室灌流系统，其特征在于，系统由管道连接的平行板流动小室、蠕动泵、储液试管、带连接头的密封塞，多通转接头，压力表或压力传感器，CO2细胞培养箱，恒温水浴锅，显微镜组成，其中储液试管置于恒温水浴锅中。2.根据权利要求1所述平行板流动小室灌流系统，其特征在于能够调节脉动、压力以及剪应力。3.根据权利要求1所述平行板流动小室灌流系统，其特征在于，平行板流动小室由耐高压蒸汽灭菌处理的材料加工而成。4.根据权利要求1所述平行板流动小室灌流系统，其特征在于，伸入储液试管液面下的管路与平行板流动小室的进液管连通并与不同压轮数的蠕动泵相连；平行板流动小室出液口相连的管道与储液试管的一接头相连并通入液面之上；该管道的一端置于CO2细胞培养箱，另一端与储液试管的一接头相连，然后将该软管道安装到蠕动泵上。5.根据权利要求1或2或3所述平行板流动小室灌流系统，其特征在于，平行板流动小室包括相互平行的一块厚平板、一块薄平板以及一块不锈钢平板，厚薄平板间装有硅胶垫圈，垫圈中间放置玻片，玻片供细胞爬片用，硅胶垫厚平板上有进液口和出液口以及缓冲槽，玻片与厚平板之间留有间隙，不锈钢平板在薄平板的外侧。6.根据权利要求5所述平行板流动小室灌流系统，其特征在于，在所述玻片与厚平板之间的空隙，在玻片四角处各放置一个小硅胶垫片，小硅胶垫片的大小在2mm2左右，厚度可与硅胶片一致，靠挤压固定玻片。7.根据权利要本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种平行板流动小室灌流系统，其特征在于，系统由管道连接的平行板流动小室、蠕动泵、储液试管、带连接头的密封塞，多通转接头，压力表或压力传感器，ＣＯ２细胞培养箱，恒温水浴锅，显微镜组成，其中储液试管置于恒温水浴锅中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：廖福龙，于长安，温见燕，
类型：实用新型
国别省市：11