一种牵张-电联合刺激细胞培养装置

摘要

本发明公开了一种牵张-电联合刺激细胞培养装置，包括细胞培养箱、细胞培养腔固定框架、细胞培养腔、步进电机和信号发生器；培养箱设有与外界相通的孔道；细胞培养腔固定在细胞培养腔固定框架内，细胞培养腔包括固定螺杆、槽体、固定夹具、弹性膜、滑动夹具和滑动螺杆，弹性膜固定在固定夹具和滑动夹具上，固定夹具连接固定螺杆，滑动夹具连接滑动螺杆，固定夹具、弹性膜和滑动夹具位于槽体内部，滑动螺杆连接步进电动机；信号发生器与细胞培养腔内的金属电极连接。本发明克服了现有方法不能模拟体内细胞处于牵张力、电刺激同时存在的物理微环境的缺陷，建立了牵张力刺激联合电刺激下的细胞培养方法，将促进细胞、组织培养方法及相关组织工程反应器的发展。

主权项

一种牵张‑电联合刺激细胞培养装置，其特征在于：包括培养箱、细胞培养腔固定框架、细胞培养腔、步进电机和信号发生器；培养箱两侧分别设有一个与外界相通的孔道，培养箱内的步进电机与信号发生器的电源线分别通过孔道与各自的电源连接，培养箱为密封结构，培养箱提供细胞生长所需的二氧化碳、温度和湿度环境；所述的细胞培养腔固定在细胞培养腔固定框架内部，细胞培养腔固定框架置于培养箱内，细胞培养腔包括固定螺杆、槽体、固定夹具、弹性膜、滑动夹具和滑动螺杆，所述的槽体的两端固定在细胞培养腔固定框架内，固定夹具、弹性膜和滑动夹具位于槽体内部，并且弹性膜的两端分别固定在固定夹具和滑动夹具上，固定夹具的另一端连接固定螺杆，固定螺杆通过固定螺母固定在细胞培养腔固定框架上；滑动夹具的另一端连接滑动螺杆，滑动螺杆穿过槽体与步进电机连接；所述的弹性膜上接种所需要培养的细胞；细胞培养腔的槽体内设有两个金属电极，分别与信号发生器的正极、负极连接；所述的细胞培养腔固定框架包括两个“C”型框架和两个“I”型框架，两个“C”型框架的开口相对向内，两个“C”型框架之间通过两个平行“I”型框架连接，形成封闭的框架结构，“C”型框架的开口用于固定细胞培养腔的槽体；固定夹具和滑动夹具均包括“C”型主体结构和压片，“C”型主体结构的中空部分设有螺孔，弹性膜的两端通过压片分别固定在固定夹具和滑动夹具的“C”型主体结构的中空部分，压片和弹性膜之间通过螺钉压紧在固定夹具和滑动夹具上；所述的槽体内部盛有细胞培养液，槽体上有盖子；所述的槽体两端对应固定夹具和滑动夹具上螺孔的位置设有通孔，固定螺杆依次穿过固定夹具背部的螺孔、槽体的通孔和“C”型框架中的圆孔，与固定螺母连接；滑动螺杆依次穿过滑动夹具背部的螺孔、槽体的通孔和另一个“C”型框架中的圆孔，连接步进电机；所述的弹性膜材料为下列中的一种：（1）硅橡胶、凝胶、胶原、壳聚糖、聚乳酸、聚乙醇酸或聚己内酯；（2）聚乳酸与聚乙醇酸按（90~10）∶（10~90）比例共聚的无规共聚物；（3）聚乳酸‑壳聚糖、聚乳酸‑胶原不同聚合物形成的复合材料；所述步进电机带动滑动螺杆运动，进而带动滑动夹具牵引弹性膜产生牵张，所述的牵张是指频率为零的静态牵张或不同频率的动态牵张；所述的槽体的金属电极安装方式为：在弹性膜两端的两个压片外分别包一层金属网，将两个金属网作为金属网电极，通过电极线将两个金属网电极分别与信号发生器的正极、负极 相连，信号发生器产生电刺激，所述的电刺激产生的电场方向与步进电机牵张方向相同；所述的金属电极为不锈钢电极或铂电极；所述的信号发生器产生的电刺激为恒电压、脉冲电压或直流微电流。