組織工程人工血管培養實驗裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型的技術方案是：一種組織工程人工血管培養實驗裝置，包括培養腔、密封卡接組件、換液接口、硅膠管和可降解膜，培養腔呈圓柱狀，其包括端部支架和中部腔壁，中部腔壁為透明柔性材料，其兩端分別與兩個端部支架連接，兩個端部支架上均設置有硅膠管進出液口和培養基換液口；密封卡接組件為兩組且分別安裝于兩個端部支架的硅膠管進出液口上；換液接口為兩個且分別安裝于兩個端部支架的培養基換液口上；硅膠管安裝于培養腔內兩組密封卡接組件之間并分別與其連接，可降解膜包裹于硅膠管上并縫合；本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置可以通過中部腔壁收縮安裝覆膜的硅膠管，無需在腔體上設置加蓋開口，有效降低了實驗裝置被污染的可能，提高細胞的存活率。
【專利說明】
組織工程人工血管培養實驗裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種組織工程體外培養領域，特別涉及一種組織工程人工血管培養實驗裝置及其使用方法。
【背景技術】
[0002]組織工程人工血管培養實驗裝置通常用于實現對血管種子細胞力學刺激及生理環境模擬以促進其生長發育為新的血管，在生物醫學實驗中，起著較為重要的作用，組織工程人工血管培養實驗裝置使用方法大致為:在硅膠管外圍包裹膜，在膜上種植可以生長為血管的種子細胞，然后將硅膠管植入培養腔體內，再引入流體模擬實驗;現有技術中，因為組織工程人工血管培養實驗裝置的腔體均為硬質材料，要將負載可降解膜和細胞的植入培養腔體內，大多數的組織工程人工血管培養實驗裝置采用加蓋開口式的結構，即打開腔體蓋進行腔內操作，此種設計方式容易導致組織工程人工血管培養實驗裝置內部被污染，使得細胞存活率較低，現有技術中的組織工程人工血管培養實驗裝置結構也較為復雜，使用不便，滅菌困難，尤其是在超凈臺下，組裝比較費力，同時，對蓋板及其結合部位的加工技術要求較高，密封性較差，實驗周期較短，不能較好地滿足實驗要求;故此，現有技術中的組織工程人工血管培養實驗裝置存在著密封性差、易污染，實驗周期短、操作不便的問題。
【實用新型內容】
[0003]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種密封性好、實驗周期長、便于操作的組織工程人工血管培養實驗裝置及其使用方法。
[0004]實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種組織工程人工血管培養實驗裝置，包括培養腔、密封卡接組件、換液接口、硅膠管和可降解膜，所述培養腔呈圓柱狀，其包括端部支架和中部腔壁，中部腔壁為透明柔性材料，其兩端分別與兩個端部支架連接，兩個端部支架上均設置有硅膠管進出液口和培養基換液口；所述密封卡接組件為兩組且分別安裝于兩個端部支架的硅膠管進出液口上;所述換液接口為兩個且分別安裝于兩個端部支架的培養基換液口上;所述硅膠管安裝于培養腔內兩組密封卡接組件之間并分別與其連接，所述可降解膜包裹于硅膠管上并縫合，所述兩組密封卡接組件均通過外部硅膠管與模擬脈動循環連接，兩個換液接口均通過外部硅膠管與培養基循環連接。
[0005]進一步的，所述中部腔壁為透明塑料。
[0006]進一步的，所述中部腔壁為一層或一層以上。
[0007]進一步的，所述中部腔壁為三層共擠膜，由內至外分別為聚丙烯(PP)與氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)的混合材料層、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS材料層和聚丙烯(PP)材料層。
[0008]進一步的，所述培養腔中部設置有一個或一個以上中部腔壁支撐架，該中部腔壁支撐架與中部腔壁連接并均勻布置于培養腔中部。
[0009]進一步的，所述密封卡接組件包括密封卡件和硅膠管接口，密封卡件固定于硅膠管進出液口，硅膠管接口卡接于密封卡件中，其一端于培養腔內硅膠管連接，另一端于外部硅膠管連接。
[0010]進一步的，所述硅膠管接口與密封卡件之間設置有一個或一個以上密封圈。
[0011]進一步的，所述密封卡件包括管狀本體、卡接彈片、彈片彈簧、卡釘和卡釘彈簧，所述管狀本體一端與硅膠管進出液口螺紋連接，另一端端面設置卡接彈片滑槽，卡接彈片滑槽頂部設有彈片彈簧安裝槽，卡接彈片滑槽底部設有卡釘孔;卡接彈片為倒L形，其包括豎直設置的彈片體和水平設置的延伸段，彈片體安裝于卡接彈片滑槽內，延伸段安裝于彈片彈簧安裝槽上方，彈片彈簧安裝于彈片彈簧安裝槽與延伸段之間，彈片體中部設置有硅膠管接口的過孔，該過孔底部設置有上寬下窄的卡釘滑槽，卡釘穿過該卡釘滑槽插入卡釘孔內，卡釘彈簧設置于卡釘于卡釘孔底部之間，卡釘頭部位置設置有與卡釘滑槽匹配的過渡斜面。
[0012]進一步的，所述兩個硅膠管進出液口分別設置于兩端部支架中心位置，所述兩個培養基換液口分別一上一下相對設置于兩端部支架上。
[0013]進一步的，根據以上所述組織工程人工血管培養實驗裝置，其使用方法為:
[0014](— )硅膠管覆膜;將可降解膜包裹到硅膠管上并縫合，然后消毒滅菌保存；
[0015](二)裝置消毒;將組織工程人工血管培養實驗裝置清理、消毒；
[0016](三)細胞種植;在超凈臺中用移液槍將種子細胞種植在覆膜的硅膠管上；
[0017](四)密封卡件安裝;將兩個密封卡件分別固定于兩個端部支架上血管進出液口；
[0018](五)縫膜后的硅膠管及硅膠管接口安裝；
[0019]①將硅膠管一端與硅膠管接口連接；
[0020]②按動卡接彈片的延伸段，卡釘彈出，過孔對正；
[0021]③將硅膠管穿過密封卡件插入到培養腔內，硅膠管接口插入到密封卡件中，按動卡釘，卡接彈片卡住硅膠管接口將其固定；
[0022]④推動未安裝硅膠管接口一端端部支架，使中部腔壁收縮；
[0023]⑤將插入培養腔中的硅膠管從另一側密封卡件中穿出，待穿出后與另一個硅膠管接口連接；
[0024]⑥按動另一側卡接彈片的延伸段，卡釘彈出，過孔對正；
[0025]⑦另一側硅膠管接口插入到密封卡件中，按動卡釘，卡接彈片卡住另一側硅膠管接口將其固定；
[0026](六)換液接口安裝;將兩個換液接口固定于培養基換液口上；
[0027](七)接入模擬脈動循環;將兩硅膠管接口通過硅膠管與模擬脈動循環連接；
[0028](A)接入培養基循環;將兩個換液接口通過硅膠管與培養基循環連接；
[0029](九)開始組織工程人工血管培養實驗。
[0030]本實用新型的有益效果為:本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置可以通過中部腔壁收縮安裝覆膜的硅膠管，無需在腔體上設置加蓋開口，有效降低了實驗裝置被污染的可能，提高細胞的存活率，同時，本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置密封性好，操作方便，可以適用于周期較長的實驗，同時，可以實時觀察實驗變化，裝置組裝也較為簡便，可以較好地適于超凈臺上操作。
【附圖說明】
[0031]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述:
[0032]圖1為本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置的立體結構示意圖；
[0033]圖2為本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置的主視結構示意圖；
[0034]圖3為本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置的左視結構示意圖；
[0035]圖4為圖3中A-A剖面結構示意圖；
[0036]圖5為本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置培養腔收縮結構示意圖；
[0037]圖6為本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置密封卡接組件立體結構示意圖；
[0038]圖7為本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置密封卡接組件剖面結構示意圖；
[0039]圖8為本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置密封卡接組件分解結構示意圖；
[0040]圖9為本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置卡丁結構示意圖；
[0041]圖10為本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置卡接彈片結構示意圖；
[0042]圖11為本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置中部腔壁支撐架結構示意圖；
[0043]圖中，I為培養腔；1-1為端部支架；1-1-1為硅膠管進出液口；1-1-2為培養基換液口 ； 1-2為中部腔壁;1-3為中部腔壁支撐架;2為密封卡接組件;2-1為密封卡件;2-1-1為管狀本體;2-1-1-1為卡接彈片滑槽;2-1-1-2為彈片彈簧安裝槽;2-1-1-3為卡釘孔;2_1_2為卡接彈片;2-1-2-1為彈片體;2-1-2-1-1為過孔;2-1-2-1-2為卡釘滑槽;2-1-2-2為延伸段；2-1-3為彈片彈簧;2-1-4為卡釘;2-1-4-1為過渡斜面;2_1_5為卡釘彈簧;2_2為硅膠管接口 ； 3為換液接口 ； 4為硅膠管。
【具體實施方式】
[0044]如圖1至圖11所示，一種組織工程人工血管培養實驗裝置，包括培養腔1、密封卡接組件2、換液接口 3、硅膠管4和可降解膜，所述培養腔I呈圓柱狀，其包括端部支架1-1和中部腔壁1-2，中部腔壁1-2為透明柔性材料，其兩端分別與兩個端部支架1-1連接，兩個端部支架1-1上均設置有硅膠管進出液口 1-1-1和培養基換液口 1-1-2;所述密封卡接組件2為兩組且分別安裝于兩個端部支架1-1的硅膠管進出液口 1-1-1上;所述換液接口 3為兩個且分別安裝于兩個端部支架1-1-1的培養基換液口 1-1-2上;所述硅膠管4安裝于培養腔I內兩組密封卡接組件2之間并分別與其連接，所述可降解膜包裹于硅膠管4上并縫合，所述兩組密封卡接組件2均通過外部硅膠管與模擬脈動循環連接，兩個換液接口 3均通過外部硅膠管與培養基循環連接。本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置可以通過中部腔壁1-2收縮安裝覆膜的硅膠管4，無需在培養腔I上設置加蓋開口，有效降低了實驗裝置被污染的可能，提高細胞存活率，本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置密封性好，避免漏液問題，且操作方便，可以適用于周期較長的實驗，同時，可以實時觀察實驗變化，裝置組裝也較為簡便，可以較好地適于超凈臺上操作。本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置的中部腔壁1-2選用透明柔性材料，可以在培養過程中的實時動態觀察;且由于其柔軟可塑，利于形變操作，可在超凈臺中快速安裝，節約大量時間，具有較高使用效率。
[0045]如圖1至圖11所示，所述中部腔壁1-2為透明塑料，選擇透明塑料這種材料可以大大降低中部腔壁1-2的成本，同時具有透明、易塑的優點，而且材料容易取得，實用性較廣；所述中部腔壁1-2為一層或一層以上。中部腔壁1-2為多層結構首先可以提高中部腔壁1-2結構強度，其次可以綜合各種材料優勢，提升中部腔壁1-2的功能與效果。所述中部腔壁為三層共擠膜，由內至外分別為聚丙烯(PP)與氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)的混合材料層、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物SEBS材料層和聚丙烯(PP)材料層。共擠膜層與層之間是靠熱熔結合而無需粘合劑，因此效果較好，明顯優于早期的復合膜；中部腔壁1-2內層與營養基接觸，材料要求較高，聚丙烯(PP)與氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)的混合材料層為聚丙烯(PP)與氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)混合組成，為無毒的惰性聚合物，化學性性穩定，不脫落或降解出異物，故此，選用聚丙烯(PP)與氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)的混合材料層最為合適；中部腔壁1-2中層主要考慮致密且穩定性高、耐候性好的材料，具有優良的水、氣阻隔性能，可以選擇氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)材料層；中部腔壁1-2外層主要考慮結構強度，故此，可選用具有良好的力學性能、成型性較好的聚丙烯(PP)材料層。所述培養腔I中部設置有一個或一個以上中部腔壁支撐架1-3，該中部腔壁支撐架1-3與中部腔壁1-2連接并均勻布置于培養腔I中部。設置該中部腔壁支撐架1-3對于中部腔壁1-2可以起到一定支撐作用，同時在中部腔壁1-2收縮時，可有效減小中部腔壁1-2的內折程度，以免硅膠管4無法順利穿過培養腔I，造成細胞損傷和污染。所述密封卡接組件2包括密封卡件2-1和硅膠管接口 2-2，密封卡件2-1固定于硅膠管進出液口 1-1-1，娃膠管接口 2-2卡接于密封卡件2-1中，其一端于培養腔I內娃膠管4連接，另一端于外部硅膠管連接，此種設計密封性好，結構巧妙，且組裝快捷，便于使用。所述硅膠管接口 2-2與密封卡件2-1之間設置有一個或一個以上密封圈。為了使硅膠管接口 2-2與密封卡件2-1之間密封效果更好，有效加強密封效果，提升裝置實驗周期。所述密封卡件2-1包括管狀本體2-1-1、卡接彈片2-1-2、彈片彈簧2-1-3、卡釘2-1-4和卡釘彈簧2-1-5，所述管狀本體2-1-1一端與硅膠管進出液口 1-1-1螺紋連接，另一端端面設置卡接彈片滑槽2-1-1-1，卡接彈片滑槽2-1-1-1頂部設有彈片彈簧安裝槽2-1-1-2，卡接彈片滑槽2-1-1-1底部設有卡釘孔2-1-1-3;卡接彈片2-1-2為倒L形，其包括豎直設置的彈片體2-1-2-1和水平設置的延伸段2-1-2-2，彈片體2-1-2-1安裝于卡接彈片滑槽2-1-1-1內，延伸段2-1-2-2安裝于彈片彈簧安裝槽2-1-1-2上方，彈片彈簧2-1-3安裝于彈片彈簧安裝槽2-1-1-2與延伸段2-1-2-2之間，彈片體2-1-2-1中部設置有硅膠管接口 2-2的過孔2-1-2-1-1，該過孔2-1-2-1-1底部設置有上寬下窄的卡釘滑槽2-1-2-1-2，卡釘2-1-4穿過該卡釘滑槽2-1-2-1-2插入卡釘孔2-1-1-3內，卡釘彈簧2-1-5設置于卡釘2-1-4與卡釘孔2-1-1-3底部之間，卡釘2-1-4頭部位置設置有與卡釘滑槽2-1-2-1-2匹配的過渡斜面2-1-4-1。該密封卡件2-1 —端固定于硅膠管進出液口 1-1-1，通過螺紋固定，另一端卡接硅膠管接口 2-2，具體為:按動卡接彈片2-1-2的延伸段2-1-2-2，壓縮彈片彈簧2-1-3，卡接彈片2-1-2下移，卡釘2-1-4由卡釘滑槽2-1-2-1-2的窄槽劃入寬槽，在卡釘彈簧2-1-5作用下，卡釘2-1-4沿過渡斜面2-1-4-1彈出，過孔2-1-2-
1-1對準硅膠管接口2-2卡入位置，此時，將硅膠管接口 2-2卡入密封卡件2-1內，再按動卡釘
2-1-4，壓縮卡釘彈簧2-1-5，卡接彈片2-1-2在彈片彈簧2-1-3作用力下沿卡釘2-1-4的過渡斜面2-1-4-1滑動向上移動，從而在卡接彈片2-1-2向上移動的作用力下將硅膠管接口 2-2固定于密封卡件2-1內。所述兩個硅膠管進出液口 1-1-1分別設置于兩端部支架1-1中心位置，便于實驗觀察，所述兩個培養基換液口 1-1-2分別一上一下相對設置于兩端部支架1-1上。該設計可有效提升培養腔I內培養基流動效果，盡量使培養腔I內營養基充分流動，無死角。
[0046]如圖1至圖11所示，根據以上所述組織工程人工血管培養實驗裝置，其使用方法為:
[0047](— )硅膠管4覆膜;將可降解膜包裹到硅膠管4上并縫合，然后消毒滅菌保存；
[0048](二)裝置消毒;將組織工程人工血管培養實驗裝置清理、消毒；
[0049](三)細胞種植;在超凈臺中用移液槍將種子細胞種植在覆膜的硅膠管4上；
[0050](四)密封卡件2-1安裝;將兩個密封卡件2-1分別固定于兩個端部支架1-1上血管進出液口 1-1-1;
[0051](五)縫膜后的硅膠管4及硅膠管接口2-2安裝；
[0052]①將硅膠管4一端與硅膠管接口 2-2連接；
[0053]②按動卡接彈片2-1-2的延伸段2-1-2-2，卡釘2-1-4彈出，過孔2-1-2-1-1對正；
[0054]③將硅膠管4穿過密封卡件2-1插入到培養腔I內，硅膠管接口2-2插入到密封卡件
2-1中，按動卡釘2-1-4，卡接彈片2-1-2卡住硅膠管接口 2-2將其固定；
[0055]④推動未安裝硅膠管接口2-2—端端部支架1-1，使中部腔壁1-2收縮；
[0056]⑤將插入培養腔I中的硅膠管4從另一側密封卡件2-1中穿出，待穿出后與另一個硅膠管接口 2-2連接；
[0057]⑥按動另一側卡接彈片2-1-2的延伸段2-1-2-2，卡釘彈出2-1-4，過孔2-1-2-1-1對正；
[0058]⑦另一側硅膠管接口2-2插入到密封卡件2-1中，按動卡釘2-1-4，卡接彈片2_1_2卡住另一側硅膠管接口 2-2將其固定；
[0059](六)換液接口3安裝;將兩個換液接口 3固定于培養基換液口 1-1-2上；
[0060](七)接入模擬脈動循環;將兩硅膠管接口2-2通過硅膠管4與模擬脈動循環連接；
[0061](八)接入培養基循環;將兩個換液接口3通過硅膠管4與培養基循環連接；
[0062 ](九)開始組織工程人工血管培養實驗。
[0063]本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置的使用方法中，首先，消毒處理更加方便，例如:現有技術中，為了全面對實驗裝置消毒，包括加蓋開口位置，需要預先對開口位置消毒處理有，再進行蓋體鎖緊，鎖緊蓋體時較易造成污染，故此，即使要加倍小心，也無法避免可能會再次污染的問題;而本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置無加蓋開口，不需考慮此問題，消毒處理較為方便;其次，基于本實用新型的組織工程人工血管培養實驗裝置的使用方法更加簡便，可以通過中部腔壁1-2收縮安裝覆膜后的硅膠管4，由于無加蓋開口設計，節省了打開蓋體和鎖緊蓋體等繁瑣且容易造成污染的步驟，有效降低了實驗裝置被污染的可能，提高細胞的存活率。
[0064]以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種組織工程人工血管培養實驗裝置，其特征在于，包括培養腔、密封卡接組件、換液接口、硅膠管和可降解膜，所述培養腔呈圓柱狀，其包括端部支架和中部腔壁，中部腔壁為透明柔性材料，其兩端分別與兩個端部支架連接，兩個端部支架上均設置有硅膠管進出液口和培養基換液口；所述密封卡接組件為兩組且分別安裝于兩個端部支架的硅膠管進出液口上;所述換液接口為兩個且分別安裝于兩個端部支架的培養基換液口上;所述硅膠管安裝于培養腔內兩組密封卡接組件之間并分別與其連接，所述可降解膜包裹于硅膠管上并縫合，所述兩組密封卡接組件均通過外部硅膠管與模擬脈動循環連接，兩個換液接口均通過外部硅膠管與培養基循環連接。2.根據權利要求1所述組織工程人工血管培養實驗裝置，其特征在于，所述中部腔壁為透明塑料。3.根據權利要求2所述組織工程人工血管培養實驗裝置，其特征在于，所述中部腔壁為一層或一層以上。4.根據權利要求3所述組織工程人工血管培養實驗裝置，其特征在于，所述中部腔壁為三層共擠膜，由內至外分別為聚丙烯(PP)與氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)的混合材料層、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物(SEBS)材料層和聚丙烯(PP)材料層。5.根據權利要求1所述組織工程人工血管培養實驗裝置，其特征在于，所述培養腔中部設置有一個或一個以上中部腔壁支撐架，該中部腔壁支撐架與中部腔壁連接并均勻布置于培養腔中部。6.根據權利要求1所述組織工程人工血管培養實驗裝置，其特征在于，所述密封卡接組件包括密封卡件和硅膠管接口，密封卡件固定于硅膠管進出液口，硅膠管接口卡接于密封卡件中，其一端于培養腔內硅膠管連接，另一端于外部硅膠管連接。7.根據權利要求6所述組織工程人工血管培養實驗裝置，其特征在于，所述硅膠管接口與密封卡件之間設置有一個或一個以上密封圈。8.根據權利要求6或7所述組織工程人工血管培養實驗裝置，其特征在于，所述密封卡件包括管狀本體、卡接彈片、彈片彈簧、卡釘和卡釘彈簧，所述管狀本體一端與硅膠管進出液口螺紋連接，另一端端面設置卡接彈片滑槽，卡接彈片滑槽頂部設有彈片彈簧安裝槽，卡接彈片滑槽底部設有卡釘孔;卡接彈片為倒L形，其包括豎直設置的彈片體和水平設置的延伸段，彈片體安裝于卡接彈片滑槽內，延伸段安裝于彈片彈簧安裝槽上方，彈片彈簧安裝于彈片彈簧安裝槽與延伸段之間，彈片體中部設置有硅膠管接口的過孔，該過孔底部設置有上寬下窄的卡釘滑槽，卡釘穿過該卡釘滑槽插入卡釘孔內，卡釘彈簧設置于卡釘于卡釘孔底部之間，卡釘頭部位置設置有與卡釘滑槽匹配的過渡斜面。9.根據權利要求1所述組織工程人工血管培養實驗裝置，其特征在于，所述兩個硅膠管進出液口分別設置于兩端部支架中心位置，所述兩個培養基換液口分別一上一下相對設置于兩端部支架上。
【文檔編號】C12M3/00GK205528827SQ201620053703
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月20日
【發明人】王貴學, 葉志義, 席亞東, 尹鐵英, 董文秀
【申請人】重慶大學