[实用新型]血管内皮细胞体外应力培养装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及血管内皮细胞体外应力培养装置。

背景技术

血管内皮细胞是人体最大的具有分泌功能的组织之一，参与机体正常调节。内皮细胞结构变异、功能障碍，易诱发动脉粥样硬化等一系列血管相关性疾病。然而，体外内皮细胞可作为研究这些疾病的实验材料，因此，在脉动流条件下，更接近人体血液动力学环境的血管内皮细胞动态培养至关重要。

但是大多数内皮细胞培养装置难以实现内皮细胞张应力的相对独立调节，同时难以解决内皮细胞生长所需培养基底与人体血管仿真程度间的矛盾，即：弹性圆管更接近人体血管，但体外圆管环境不易于内皮细胞生长且实验观察不方便，而载玻片或细胞培养板可以促进内皮细胞生长，但却与人体血管的特性相差很大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能够实现正应力，张应力和切应力相对独立调节的血管内皮细胞体外应力培养装置。

根据本实用新型的血管内皮细胞体外应力培养装置包括：

心泵；

与心泵相连的蓄能器；

其中设置有血管内皮细胞培养腔的主通路；

脉动分流通路；以及

储液槽，

其中，蓄能器既通过主通路单向流体连通至储液槽，又另外通过脉动分流通路单向流体连通至储液槽；储液槽则直接单向流体连通至蓄能器。

在本实用新型的一个具体实施例中，血管内皮细胞体外应力培养装置还可以包括设置在脉动分流通路中的第一外周阻力装置和设置在主通路中的第二外周阻力装置，其中第二外周阻力装置位于血管内皮细胞培养腔的下游。在这种情况下，第一外周阻力装置和第二外周阻力装置优选均为节流阀。

在本实用新型的一个具体实施例中，血管内皮细胞培养腔可以包含用于承载血管内皮细胞的弹性基底以及位于弹性基底之下的弹性基底拉伸装置。弹性基底拉伸装置可以包括滚轮和用于驱动滚轮的步进电机，其中滚轮与弹性基底直接接触。弹性基底拉伸装置还可以包括扭力传感器，用于测量滚轮施加在弹性基底上的张力。

在本实用新型的一个优选实施例中，血管内皮细胞培养腔由上盖板和下底板构成，其中上盖板上设置有透明观察窗和透气孔。

在本实用新型的一个优选实施例中，储液槽还集成有用于使储液槽中的液体保持恒温的恒温装置。

在本实用新型的一个具体实施例中，血管内皮细胞体外应力培养装置还可以包括测控系统，用于测量并控制血管内皮细胞培养腔中的液体压力、液体流量、液体温度以及步进电机的转速。

本实用新型的血管内皮细胞体外应力培养装置可以在脉动流条件下，为内皮细胞生长提供适宜的温度、PH值和CO₂浓度稳定的体外环境。培养腔中的弹性基底可为内皮细胞提供可调张应力，从而在培养腔中能够实现正应力、张应力和切应力相对独立调节的内皮细胞动态培养。

附图说明

图1为根据本实用新型的血管内皮细胞体外应力培养装置的结构示意图；

图2为根据本实用新型的血管内皮细胞培养腔的结构示意图；以及

图3为根据本实用新型的血管内皮细胞培养腔的上盖板的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本实用新型的血管内皮细胞体外应力培养装置。本领域技术人员应当理解，下面描述的实施例仅是对本实用新型的示例性说明，而非用于对其作出任何限制。

如图l所示，本实用新型的血管内皮细胞体外应力培养装置主要包括心泵1、蓄能器2、并联的主通路3和脉动分流通路4和储液槽12。主通路3中设置有血管内皮细胞培养腔13。

心泵1用于模拟心脏的周期性射血功能以产生间歇脉动流。心泵1的输出端连接蓄能器2，蓄能器2具有缓冲作用，将心泵1射出的间歇脉动流转化为连续脉动流，连续脉动流然后流至脉动分流通路4和主通路3这两个分支。

蓄能器2采用气液式结构，并且可以调节气液比例，从而实现对高低血压幅度的调节，即后文将会进一步提及的正应力大小的调节。

主通路3和脉动分流通路4以并联方式分别连接于蓄能器2和储液槽12。具体来说，蓄能器2通过主通路3单向流体连通至储液槽12，又另外通过脉动分流通路4单向流体连通至储液槽12。储液槽12则又直接单向流体连通至蓄能器2从而完成循环。