[实用新型]一种组织工程干细胞诱导心肌细胞培养与测量生物反应器

说明书

技术领域

本实用新型属于生物医学工程领域，涉及一种组织工程干细胞诱导心肌细胞培养与测量生物反应器。

背景技术

细胞治疗对心梗和终末期心脏疾患的治疗具有广阔前景，但目前临床上的效果却不很理想，其主要原因之一就是体外培养的心肌细胞的力学性能与宿主心肌细胞不匹配，因此研发能够对心肌细胞培养过程进行实时测量与调节的生物反应器，对细胞治疗在医学临床上的应用具有重要意义。

心肌细胞最重要的功能就是搏动性，即有规律的收缩运动，因此测量心肌细胞的力学特性最重要的就是测量其搏动强度及搏动频率，目前尚没有在培养过程中能实时测量其力学特性的测量装置。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种组织工程干细胞诱导心肌细胞培养与测量生物反应器。

本实用新型解决技术问题所采取的技术方案为：

本实用新型包括培养单元、控制单元和测量单元。

所述培养单元包括多个储液罐和一个培养室，每个储液罐通过各自的连接接头连接相应的出液管，将培养液输入至控制单元；控制单元控制进入培养室的培养液；在所述的培养室下方设置有废液罐，培养室与废液罐联通。

所述的控制单元包括流量调节凸轮和驱动流量调节凸轮的舵机；输入至控制单元的每一路培养液的流量由流量调节凸轮进行控制，舵机安装在流量调节凸轮的上方，舵机由集成电路板进行控制，集成电路板外接有触摸屏。

所述的测量单元包括培养室传感器固定隔膜、传感器固定板和压电传感器；压电传感器被传感器固定隔膜固定在传感器固定板上，传感器固定板位于培养室与废液罐之间，压电传感器用于感知心肌细胞的搏动。

本实用新型可以根据需对输入培养液的流量大小进行调节，在培养室中培养心肌细胞；同时可对心肌细胞的搏动强度和频率进行实时测量，最终实现培养和测量的同步性，以确保培养出具有良好力学性能的心肌细胞，由于装置采用了高精度的测量仪表，设置了微压调节装置，测得的数据是精确可靠的。同时对干细胞诱导培养心肌细胞和心肌细胞搏动力与频率参数是同步测量，可直观的显示观察培养过程中心肌细胞诱导培养的搏动强度，且经计算可得搏动频率。

附图说明

图1为组织工程干细胞诱导心肌细胞培养与测量生物反应器结构图；

图2为组织工程干细胞诱导心肌细胞培养与测量生物反应器剖视图；

图3为组织工程干细胞诱导心肌细胞培养与测量生物反应器内部结构图。

具体实施方式

    以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

本实用新型通过集成电路控制舵机调节培养液流量诱导干细胞分化成心肌细胞，并通过培养室底部压力传感器检测心肌细胞的搏动强度及频率，设计开发了一套关于组织工程干细胞诱导心肌细胞培养与搏动力测量的生物反应器。如图1所示，一种组织工程干细胞诱导心肌细胞培养与测量生物反应器主要有培养单元，控制单元，测量单元部分组成。

培养单元包括第二出液管39；第一出液管40；第三连接接头41；第一连接接头42；储液罐固定底座43；第一储液罐44；第二连接接头45；第一培养液储液罐盖板1；第二培养液储液罐2；第二培养液储液罐盖板3；第三培养液储液罐盖板4；第四培养液储液罐盖板5；第三培养液储液罐6；第四培养液储液罐7；第四连接接头8；第三出液管9；第四出液管10；第八出液管17；第七出液管18；培养室盖板19；培养室20；培养室废液出口连接接头21；废液控制阀门22；第九出液管23；废液储液罐连接接头24；废液罐盖板27；废液罐底座28；第六出液管29；第五出液管30；第六连接接头48；第七连接接头49；第八连接接头50；第五连接接头52。

四个储液罐（44,2,6,7）装在储液罐固定底座43上，由各自的连接接头（42,45,41,8）连接相应的出液管（40,39,9,10）；培养室20在废液罐底座28上，左边连接四根出液管（30,29,18,17），培养液由此进入，右边连接第九出液管23，将废液排出到废液池。

如图1和图3所示，控制单元包括第一舵机11；第三舵机12；第二舵机13；第四舵机14；舵机固定板固定螺钉15；前挡板16；前挡板固定螺钉31；舵机固定板32；舵机连接线孔33；培养液流量调节底座34；舵机固定螺钉35；集成电路板固定底座36；底板固定螺钉37；后挡板38；第三流量调节凸轮46；第四流量调节凸轮47；第二流量调节凸轮53；第一流量调节凸轮54；后挡板固定螺钉55；集成电路板56；电路板支撑绝缘接头57。