组织工程组织的智能化仿生培育装置

摘要

本发明公开了一种组织工程组织的智能化仿生培育装置，在组织培养室和新鲜培养液储存瓶之间设有一个气/液及液/液交换器，组织培养室通过一循环管路与气/液及液/液交换器相连，新鲜培养液储存瓶通过另一循环管路与气/液及液/液交换器连通，所述的循环管路上均设有由步进电机驱动的伸缩泵，气/液及液/液交换器通过设有节流阀的输气管与O2、CO2、N2气源连通，由步进电机驱动的模拟人体生理应力的施力装置与组织培养室对培养组织施加应力的装置连接，设置可编程逻辑控制器对培养过程进行智能化控制。它既能够为组织工程组织的体外培养提供一个与体内环境相似的体外培养环境，实现真正意义的仿生培育，又能够实现智能化控制的产业化生产。

主权项

一种组织工程组织的智能化仿生培育装置，包括组织培养室、新鲜培养液储存瓶，其特征在于：所述组织培养室和新鲜培养液储存瓶之间设有一个气/液及液/液交换器，组织培养室通过一循环管路与气/液及液/液交换器相连，该循环管路上设有智能在线pH计、智能在线溶解氧仪，气/液及液/液交换器的腔内设置有用于新鲜培养液经过且与循环培养液进行液/液交换的亲水性中空纤维生物半透膜集束，和用于气体经过且与循环培养液进行气/液交换的疏水性中空纤维生物半透膜集束，新鲜培养液储存瓶通过另一循环管路与用于新鲜培养液经过且与循环培养液进行液/液交换的亲水性中空纤维生物半透膜集束连通，所述的循环管路上均设有由步进电机驱动的伸缩泵，所述用于气体经过且与循环培养液进行气/液交换的疏水性中空纤维生物半透膜集束一端通过输气管与O2、CO2、N2气源连通，另一端通过出气管接通大气，所述输气管与O2、CO2、N2气源之间分别设有节流阀，所述组织培养室设有对培养组织施加应力的装置，由步进电机驱动的模拟人体生理应力的施力装置与对培养组织施加应力的装置连接，所述对培养组织施加应力的装置设有施加压应力的压头或施加拉应力的夹头，该装置具有外伸出组织培养室的连接杆与模拟人体生理应力的施力装置连接，施加压应力的压头用于压住骨组织，施加拉应力的夹头用于夹住肌肉组织或血管组织，所述模拟人体生理应力的施力装置设有自动控制的监测信号源，所述由步进电机驱动的模拟人体生理应力的施力装置包括拉压力传感器、螺旋弹簧、连接头，拉压力传感器一端连接步进电机的轴，另一端通过螺旋弹簧与连接头连接，拉压力传感器上设有导向轴穿过螺旋弹簧插入连接头中且与连接头滑动配合，连接头连接组织培养室的对培养组织施加应力的装置的连接杆，拉压力传感器电连接变送器构成自动控制的监测信号源，所述组织培养室两端外设有电磁线圈环；设置可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器分别通过驱动器与各步进电机电连接，可编程逻辑控制器分别电连接自动控制的监测信号源、智能在线pH计、智能在线溶解氧仪、节流阀。