[实用新型]一种加载流体剪切力的细胞培养流动腔室

说明书

技术领域

本实用新型涉及细胞培养技术领域，尤其涉及一种加载流体剪切力的细胞培养流动腔室。

背景技术

力学环境是细胞生长发育的一个重要条件，流体剪切力是其中重要的一种力学因素。流体剪切法是利用培养液流动产生的剪切应力作用到细胞表面，研究细胞在剪切力作用下形态、黏附和功能等的变化规律。根据使流体产生流动方式的不同，流体剪切法可分为：平行平板流动腔（parallel plate f1owchamber，PPFC）、锥板式流动腔、板一板流动腔、圆柱管和径向流装置等。其中，平行平板流动腔由于流室体积小，便于在显微镜载物台上实时观察、显示和记录，并且安装操作简便快速，容易实现自动化控制等优点，在研究流体剪切力对细胞作用影响方面用途甚广。例如，在流体切应力对血管内皮细胞、成骨细胞作用等研究中均有应用。

平行平板流动腔系统是由动力系统、流动腔装置和观测系统三部分组成的一个循环回路系统。由动力系统提供定常或非定常的驱动力，驱使培养液在系统中流动，由于培养液的粘性作用，使粘附在流动腔室底部的细胞受恒定或脉动的剪切力作用，通过显微观测和图像捕获系统，观察或检测细胞在剪切应力作用下的变化规律。

在平行平板流动腔系统中，流动腔装置是整个系统的核心部分。目前，组织工程中流动腔装置的流动腔室，主要是由无色透明的两块平行的平板（即上平板、下平板）和一块位于两块平行板之间的很薄的起密封作用的硅胶密封圈组成，通过螺丝或采用抽真空的方式使上平板、下平板和硅胶密封圈紧密地连接在一起，从而共同围成一个宽高比很大的矩形截面流动腔室，其中，硅胶密封圈的厚度即为流动腔室的高度H。在上平板的两侧分别开有小孔或狭缝，循环液从这两开口处流进及流出；而下平板则是细胞的载体。当循环液在此腔室中流动时，可产生较均匀的流体剪切力，流体剪切力的大小可利用以下特定公式进行计算：（η表示流体的黏度，Q表示流过截面的平均流量，H和W分别表示流动腔的高度和宽度）。根据上述计算公式，由于η、W以及H均一定，因此通过调节循环液流量Q可调节流体剪切力的大小τ。

在具体的实验过程中，通常将硅胶密封圈的厚度定义为流动腔室的高度H。为保证流动腔室的密封性，在实验中需对硅胶密封圈进行适当的挤压。由于硅胶密封圈具有一定的弹性，因此挤压后存在一定的形变。但这部分形变量较小，且具体难于定量，因而在实验中通常被忽略。可见流动腔室的高度H实际上存在着很大的变数，无法精确确定。但是，由于流动腔室高度本身较小，微小的误差将会导致流动腔室高度的较大改变，根据上述流体剪切力大小计算公式，高度H的变化将会引起流体剪切力的大小τ的较大误差，因而成为了平行平板流动腔应用的一大瓶颈。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适合细胞生长、能够精确高度的加载流体剪切力的细胞培养流动腔室，以最大程度地减少流体剪切力大小的测定误差，实现稳定、精确的测定，扩大和促进平行平板流动腔的应用及发展。

本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现：

本实用新型提供的一种加载流体剪切力的细胞培养流动腔室，包括上平板、下平板、硅胶密封圈、载玻片；所述上平板上设置有入水管道和出水管道；所述下平板上设置有内槽和外环槽，其中所述内槽为细胞载体区，所述外环槽的形状与硅胶密封圈适配；所述载玻片放置在下平板的内槽里，所述硅胶密封圈放置在下平板的外环槽上；所述上平板的底面与硅胶密封圈的顶面以及下平板的顶面相接触。

本实用新型通过在下平板上设置外环槽以放置硅胶密封圈，装配上平板后，上平板的的底面与硅胶密封圈的顶面以及下平板的顶面相接触。这样，不仅通过硅胶密封圈实现了密闭而构成流动腔室，而且该流动腔室的高度可以精确确定，即为上平板底面与放置在下平板内槽里的载玻片之间的距离，从而避免了由于流动腔室高度的不确定而带来的流体剪切力大小的测定误差。

进一步地，为更好地适应硅胶密封圈的形变，并提高流动腔室的密闭性，本实用新型所述外环槽的宽度大于硅胶密封圈的宽度，外环槽的深度小于硅胶密封圈的厚度，使得外环槽能够容纳和适应受挤压后的硅胶密封圈的形变，并进一步提高了流动腔室的密闭性。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型流动腔室不仅密封性能好，而且高度能够精确确定，避免了由于硅胶密封圈的弹性形变而给测定带来的不确定性，最大程度地减少了流体剪切力大小的测定误差，实现了稳定、精确的实验测定，有利于扩大和促进平行平板流动腔的应用及发展。

附图说明

下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的详细描述：