專利名稱：一種細胞培養裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種細胞培養裝置。
組織工程是材料科學的一個新分支，是將工程學原理同細胞學和組織生物學原理結合在一起的新學科，是研究可替代有缺陷(如已老化、受損傷或病態)的人工組織和器官，從而最終制備能替代它們的人體組織和器官的科學。由于組織工程可以改進人們的生活質量、具有顯著的科學性、社會性和潛在的商業性，因此成為倍受關注的邊緣科學的前沿。
篩選綜合性能優良的生物材料及制備由生物材料及細胞構成的復合體，是組織工程的關鍵。目前，人們習慣于在靜態制備生物材料與細胞的復合體，并在靜態條件下考察生物材料的綜合指標。由于靜態實驗忽視了細胞和組織再生所需的應力環境，偏離了實際的生理環境，因而，這樣的試驗數據與真正生理環境下的數據會有一定的偏差。因此，當體外培養獲得的材料-細胞復合體植入機體后，會難以適應周邊的組織及生理環境。實驗表明在材料-細胞復合體形成過程中有否應力存在會導致截然不同的結果。
本實用新型的目的在于提供一種可在動態環境下進行細胞培養的裝置。使用該裝置可在一定可控應力的條件下，制備材料-細胞復合體。
本實用新型的一種細胞培養裝置，由分體式組件緊密裝配而成，所述裝置的主體具有空腔和位于該空腔中間位置的第一觀測窗口，在空腔內第一觀測窗口外沿開有第一凹槽，在所述主體的相對兩側壁上分別開有培養基流入口和培養基流出口，所述培養基流入口和培養基流出口與空腔相通，在所述第一觀測窗口上蓋有第一透明平板和第二透明平板，第一透明平板放置在第一凹槽內，第一透明平板與第一觀測窗口間具有第一密封墊圈，第一透明平板和第二透明平板間具有兩個平行放置的條形墊片，條形墊片放置方向與培養基流入口和培養基流出口方向一致，所述裝置的蓋體具有形狀、大小與空腔壁相應的突起，所述蓋體在與主體的第一觀測窗口對應的位置開有第二觀測窗口，蓋體與主體用固緊裝置裝配成一體，蓋體和第二透明平板間具有第二密封墊圈，蓋體與主體間具有第三密封墊圈，裝配后第一透明平板上表面和第一凹槽外沿表面保持水平，第二透明平板下表面和所述突起表面保持水平，可采用調整平板厚度、凹槽深度或突起高度進行相互配合實現。
在蓋體與主體上與所述第一密封墊圈、第二密封墊圈、第三密封墊圈接觸位置還可開有第二凹槽、第三凹槽、第四凹槽，該凹槽用于固定密封墊圈，采用密封墊圈可以使裝配后裝置的各組件得以嚴格密封配合，培養基可在主體和蓋體間形成的空間通過培養基流入口和培養基流出口而形成流動體系；所述第一透明平板優選為聚丙烯酸甲酯材料，第二透明平板的材料優選為普通玻璃、石英或有機玻璃等透明材料；所述第一觀測窗口、第二觀測窗口的優選為長方形，優選尺寸為70×35平方毫米；所述條形墊片可用于調節所述第一透明平板和第二透明平板的間距，優選材料為聚四氟乙烯材料，優選厚度為0.2～0.5毫米；所述主體材料優選金屬材料，如銅、鋁、鋼等。
所述裝置還可配有可控溫度范圍為5-85℃的自動溫度監測、反饋及控溫系統，可在所述蓋體上表面上固定有電熱加熱塊，在主體側壁上開有放置溫度傳感器的插孔，對細胞培養環境進行溫度控制。
所述裝置裝配后的優選高度為10-15mm，長度為200-100mm，寬為50-100mm。
利用本實用新型裝置可在動態環境下進行細胞培養，同時還可與顯微自動成像以及圖像分析系統相匹配，通過第一觀測窗口、第二觀測窗口對所培養的細胞情況進行觀察監測，由于培養基流動的動力學可嚴格控制，細胞黏附和生長過程可用數學模型描述。培養基流動時，加在細胞上的剪切力可以通過計算而準確獲得。當用此裝置體外培養的材料-細胞(如人皮膚纖維細胞及內皮細胞-材料復合體)植入機體后，可較靜態培養更為適應周邊的組織及生理環境。本裝置還可用于細菌的動態培養。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1是本實用新型細胞培養裝置主體的俯視圖圖2是
圖1所示細胞培養裝置主體沿A-A線的剖視圖圖3是
圖1所示細胞培養裝置主體沿B-B線的剖視圖圖4是本實用新型細胞培養裝置蓋體的仰視圖圖5是圖4所示細胞培養裝置蓋體沿C-C線的剖視圖圖6是圖4所示細胞培養裝置蓋體沿D-D線的剖視圖圖7是本實用新型細胞培養裝置裝配后的橫向剖視圖圖8是本實用新型細胞培養裝置裝配后的縱向剖視圖本實用新型的一種細胞培養裝置，由分體式組件緊密裝配而成，該裝置的主體1具有空腔2、第一觀測窗口3、第一凹槽24及螺紋孔22，在主體的相對兩側壁上分別開有培養基流入口4和培養基流出口5，所述培養基流入口4和培養基流出口5與空腔2相通，在第一觀測窗口3上蓋有第一透明平板6和第二透明平板7，第一透明平板6與第一觀測窗口3間具有第一密封墊圈8，第一透明平板6和第二透明平板7間具有兩個平行放置的條形墊片9、10，條形墊片9、10放置方向與培養基流入口4和培養基流出口5方向平行，該裝置的蓋體11具有形狀、大小與與主體1的空腔2壁相應的突起12，蓋體11上還有第二觀測窗口13和螺釘安裝孔23，用螺釘21緊固裝配上述組件成一體，第二觀測窗口13和第二透明平板7間具有第二密封墊圈14，蓋體11與主體1間具有第三密封墊圈15；在蓋體11與主體1上與所述第一密封墊圈8、第二密封墊圈14、第三密封墊圈15接觸位置分別開有凹槽16、17、18；第一透明平板6為聚丙烯酸甲酯材料，第二透明平板7為普通玻璃；第一觀測窗口3、第二觀測窗口13的為長方形，尺寸為75×35平方毫米；條形墊片9、10材料為聚四氟乙烯材料，厚度為0.3毫米；墊圈為硅橡膠材料，主體1材料為銅。另外蓋體11上表面上固定有電熱加熱塊19，在主體1側壁上開有溫度傳感器插孔20，通過可控溫度范圍為5-85℃的自動溫度監測、反饋及控溫系統進行溫度控制。
權利要求1.一種細胞培養裝置，由分體式組件緊密裝配而成，所述裝置的主體(1)具有空腔(2)和位于該空腔(2)中間位置的第一觀測窗口(3)，在空腔(2)內第一觀測窗口(3)外沿開有第一凹槽(24)，在所述主體(1)的相對兩側壁上分別開有培養基流入口(4)和培養基流出口(5)，所述培養基流入口(4)和培養基流出口(5)與空腔(2)相通，在所述第一觀測窗口(3)上蓋有第一透明平板(6)和第二透明平板(7)，第一透明平板(6)放置在第一凹槽(24)內，第一透明平板(6)與第一觀測窗口(3)間具有第一密封墊圈(8)，第一透明平板(6)和第二透明平板(7)間具有兩個平行放置的條形墊片(9)(10)，條形墊片(9)(10)放置方向與培養基流入口(4)和培養基流出口(5)方向一致，所述裝置的蓋體(11)具有形狀、大小與空腔(2)壁相應的突起(12)，所述蓋體(11)在與主體的第一觀測窗口(3)對應的位置開有第二觀測窗口(13)，蓋體(11)與主體(1)用固緊裝置裝配成一體，第二觀測窗口(13)和第二透明平板間(7)具有第二密封墊圈(14)，蓋體與主體間具有第三密封墊圈(15)，裝配后第一透明平板(6)上表面和第一凹槽(24)外沿表面保持水平，第二透明平板(7)下表面和所述突起(12)表面保持水平。
2.根據權利要求1的一種細胞培養裝置，其特征在于所述蓋體(11)與主體(1)上與所述第一密封墊圈(8)、第二密封墊圈(14)、第三密封墊圈(15)接觸位置開有凹槽(16)(17)(18)。
3.根據權利要求1的一種細胞培養裝置，其特征在于所述第一透明平板(6)為聚丙烯酸甲酯材料，所述第二透明平板(7)為普通玻璃、石英或有機玻璃透明材料。
4.根據權利要求1的一種細胞培養裝置，其特征在于所述第一觀測窗口(3)和第二觀測窗口(13)為長方形。
5.根據權利要求1的一種細胞培養裝置，其特征在于所述條形墊片(9)(10)的材料為聚四氟乙烯材料，厚度為0.2～0.5毫米。
6.根據權利要求1的一種細胞培養裝置，其特征在于所述主體(1)和蓋體(11)的材料為金屬材料。
7.根據權利要求1～6任何一項所述的細胞培養裝置，其特征在于在所述蓋體(11)上表面上固定有電熱加熱塊(19)，在主體側壁上開有溫度傳感器插孔(20)。
專利摘要本實用新型公開了一種細胞培養裝置。該裝置由分體式組件緊密裝配而成,包括主體、蓋體、透明平板和條形墊片等組件,培養基可在主體和蓋體間形成的空間通過培養基流入口和培養基流出口而形成流動培養體系。裝置可配有可控溫度范圍為5－85℃的自動溫度監測、反饋及控溫系統,對細胞培養環境進行溫度控制。用本實用新型裝置體外培養的材料－細胞植入機體后,可較靜態培養更為適應周邊的組織及生理環境。本裝置還可用于細菌的動態培養。
文檔編號C12M3/00GK2486557SQ0120158
公開日2002年4月17日 申請日期2001年1月19日 優先權日2001年1月19日
發明者楊俊林, 王身國, 貝建中, 楊建 申請人:中國科學院化學研究所