肌腱-腱鞘体外共培养构建的方法与装置

摘要

本发明涉及一种肌腱-腱鞘体外共培养构建的方法与装置。目前组织工程腱鞘仍停留在手工培养的模式。本发明包括组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器、控制单元和测量单元。组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器包括组织工程肌腱-腱鞘培养单元、气动肌腱滑动机构；每个组织工程肌腱-腱鞘培养单元由肌腱培养室和腱鞘培养室组成。控制单元由触摸屏、可编程控制器、电机、调速器组成。测量单元由压力传感器、流量传感器、数据采集卡、测量软件组成。本发明采用拉应力和压应力结合的方式实现组织工程肌腱-腱鞘体外动态共培养，组织工程肌腱-腱鞘共培养生物反应器能够由单台组合成多台进行规模化的培养与构建，改变了以往手工操作和静态培养的模式。

主权项

肌腱‑腱鞘体外共培养构建装置，包括组织工程肌腱‑腱鞘共培养生物反应器、控制单元和测量单元，其特征在于：所述的组织工程肌腱‑腱鞘共培养生物反应器包括两个组织工程肌腱‑腱鞘培养单元、气动肌腱滑动机构；每个组织工程肌腱‑腱鞘培养单元由肌腱培养室和腱鞘培养室组成；第一个组织工程肌腱‑腱鞘培养单元，包括第一步进电机；第二步进电机；第一步进电机固定板；第二步进电机固定板；第一电机联轴器；第一同步传送带；第一固定螺钉；第一固定挡板；第一调整螺杆；第二固定螺钉；第二固定挡板；第二调整螺杆；第三调整螺杆；第三固定螺钉；第四调整螺杆；第四固定螺钉；第一接头；第一接头盖帽；第一盖板；第九固定螺钉；第二传感器连接套；第二密封套；第二移动轴；第一移动夹；第十二固定螺钉；第二调整手轮；第十三固定螺钉；第一调整架；第十四固定螺钉；第一定位弹簧；第一滚动轴，第一腱鞘培养室；第二滚动轴；第一导轨压条；第四固定挡板；第十五固定螺钉；第十六固定螺钉；第十七固定螺钉；第一拖动轴；第五固定挡板；第三调整手轮；第一固定夹；第一肌腱培养室；第二十二固定螺钉；第一腱鞘培养室与第一肌腱培养室共同由第一盖板密封，通过六个第四固定螺钉固定，对于第一腱鞘培养室，由第一调整螺杆、第二调整螺杆、第三调整螺杆、第四调整螺杆通过调整第一调整架和第一定位弹簧的位置可以调整第一滚动轴的上下高度；第一滚动轴分别与第一调整架、第一腱鞘培养室、第一同步传送带、第一步进电机连接，第二滚动轴分别与第一腱鞘培养室、第一电机联轴器、第二步进电机相连，第一步进电机由第一步进电机固定板固定，由第二步进由第二步进电机固定板固定，第一同步传送带的一端与第二步进电机连接，第一腱鞘培养室的两端由第一固定挡板和第四固定挡板通过四个第一固定螺钉和四个第二十二固定螺钉固定；对于第一肌腱培养室，第一移动夹和第一固定夹可以固定夹持需要培养的组织工程肌腱，第一移动夹由第二调整手轮调节夹持组织工程肌腱松紧程度，第一固定夹由第三调整手轮调节夹持组织工程肌腱的松紧程度；第一移动夹和第一固定夹两端嵌入两条第一导轨压条中，起到控制运动方向的目的，第一导轨压条通过四个第十二固定螺钉固定；第一固定夹由四个第十五固定螺钉连接构成，同时，第一固定夹与第一拖动轴连接，第一拖动轴穿过第五固定挡板，第五固定挡板由四个第十六固定螺钉固定在第一肌腱培养室外侧，通过移动第一拖动轴调节第一固定夹的位置，当位置调整好后，第一拖动轴由第十七固定螺钉固定定位；第一移动夹由四个第十三固定螺钉固定而成，一端与第二移动轴连接，第二移动轴上附着第二密封套，第二移动轴伸出第一肌腱培养室外侧与第二传感器连接套并通过第九固定螺钉固定，第二密封套嵌入第二固定挡板并由四个第二固定螺钉固定在第一肌腱培养室外侧，第一个组织工程肌腱‑腱鞘培养单元通过四个第三固定螺钉与底座固定；第一个组织工程肌腱‑腱鞘培养单元的外侧由三对第一接头与外界相连，在不使用的情况下由第一接头盖帽封闭；对于第二个组织工程肌腱‑腱鞘培养单元，包括：第二肌腱培养室；第二腱鞘培养室；第五固定螺钉；第五调整螺杆；第六调整螺杆；第七调整螺杆；第八调整螺杆；第二盖板；第二接头盖帽；第二接头；第三接头盖帽；第三接头；第四接头盖帽；第四接头；第六固定螺钉；第七固定螺钉；第三固定挡板；第三步进电机固定板；第二同步传送带；第二电机连轴器；第三步进电机；第四步进电机固定板；第八固定螺钉；第一传感器连接套；第四步进电机；第二导轨压条；第二拖动轴；第十八固定螺钉；第十九固定螺钉；第七固定挡板；第二十固定螺钉；第六固定挡板；第三滚动轴；第二十一固定螺钉；第四滚动轴；第二调整架；第二定位弹簧；第一移动轴；第一密封套；第一调整手轮；第十固定螺钉；第十一固定螺钉；第二十三固定螺钉；第八固定挡板；第二十四固定螺钉；第二十五固定螺钉；第二固定夹；第四调整手轮；第二移动夹；第二腱鞘培养室与第二肌腱培养室共同由第二盖板密封，通过六个第五固定螺钉固定，对于第二腱鞘培养室，由第五调整螺杆、第六调整螺杆、第七调整螺杆、第八调整螺杆通过调整第二调整架和第二定位弹簧的位置可以调整第四滚动轴的上下高度；第四滚动轴分别与第二调整架、第二腱鞘培养室、第二同步传送带、第三步进电机连接，第三滚动轴分别与第二腱鞘培养室、第二电机联轴器、第四步进电机相连，第三步进电机由第三步进电机固定板固定，由第四步进电机由第四步进电机固定板固定，第二同步传送带的一端与第三步进电机连接，第二腱鞘培养室的两端由第三固定挡板和第七固定挡板通过四个第七固定螺钉和四个第十九固定螺钉固定；对于第二肌腱培养室，第二移动夹和第二固定夹可以固定夹持需要培养的组织工程肌腱，第二移动夹由第一调整手轮调节夹持组织工程肌腱松紧程度，第二固定夹由第四调整手轮调节夹持组织工程肌腱的松紧程度；第二移动夹和第二固定夹两端嵌入两条第二导轨压条中，起到控制运动方向的目的，第二导轨压条通过4个第十固定螺钉固定；第二固定夹由四个第二十四固定螺钉连接构成，同时，第二固定夹与第二拖动轴连接，第二拖动轴穿过第六固定挡板，第六固定挡板由四个第二十固定螺钉固定在第二肌腱培养室外侧，通过移动第二拖动轴调节固定夹的位置，当位置调整好后，第二拖动轴由第十八固定螺钉固定定位；第二移动夹由四个第十一固定螺钉固定而成，一端与第一移动轴连接，第一移动轴上附着第一密封套，第一移动轴伸出第二肌腱培养室外侧与第一传感器连接套并通过第八固定螺钉固定，第一密封套嵌入第八固定挡板并由四个第二十三固定螺钉固定在第二肌腱培养室外侧，第二个组织工程肌腱‑腱鞘培养单元通过第六固定螺钉和第二十五固定螺钉与底座固定；所述的气动肌腱滑动机构，包括：气动调节阀；底座；第一传感器连接螺钉；第一滑动导轨；连接拖架；第八固定螺钉；第一传感器连接套；第一传感器；第二滑动导轨；第二传感器连接螺钉；第九固定螺钉；第二传感器连接套；第二传感器；气动肌腱；气动肌腱固定板；气动肌腱固定螺母；气动调节阀连接气动肌腱，气动肌腱一端通过气动肌腱固定螺母被固定在气动肌腱固定板上，另一端与连接拖架连接，连接拖架的两端分别与第一滑动导轨与第二滑动导轨固定，连接拖架的两侧通过第一传感器连接螺钉和第二传感器连接螺钉分别与第一传感器和第二传感器连接固定，第一传感器通过第一移动轴将第二肌腱培养室连在一起，第二传感器通过第二移动轴将第一肌腱培养室连在一起，整个机构通过第一滑动导轨、第二滑动导轨和气动肌腱固定板固定在底座的中部；所述的控制单元由触摸屏、可编程控制器、电机、调速器组成；通过触摸屏可以对肌腱‑腱鞘生物反应器进出参数设置和运行操作，触摸屏的指令通过数据线传给控制器，可编程控制器根据预先编制的软件完成对电机的控制，调速器能够对电机进行调速；所述的测量单元由压力传感器、流量传感器、数据采集卡、测量软件组成；压力传感器和流量传感器分别设置在培养液进液口、培养液出液口；压力传感器和流量传感器采集的数据通过数据线传递给数据采集卡，数据采集卡通过测量软件将数据显示在电脑上。