[发明专利]一种细胞共培养的装置及其方法

权利要求书

1.一种细胞共培养的装置，其特征在于包含有共培养腔，并接入可以调节压力变化和流量变化的流体循环系统；所述可以调节压力变化和流量变化的流体循环系统除了所述共培养腔外，还包含有用于调节流体循环系统内压力变化的循环系统压力调节器及实现流体循环系统内流量供给变化的泵，配合所述循环系统压力调节器实现压力调节的阻尼调节器及储液用的储液室及连接整个环路的管路，由所述泵通过所述管路从所述储液室内吸取液体，然后向所述流体循环系统内供液，最后所述流体循环系统内的液体回流到储液室内；其中所述共培养腔内有两个隔离的空间，这两个空间衔接处通过共培养膜隔开，所述共培养膜的两面分别可种细胞，两个空间内的微小物质通过所述培养膜流通和交换形成影响；当所述共培养腔接入所述流体循环系统形成环路时向属于这一个空间的培养膜面施加流体剪切力刺激和压力作用，由于共培养膜非常薄，为使培养膜保持在可接受变形范围内，在所述共培养另一空间内进行压力调节，即在所述膜的另一面使用共培养腔压力调节器进行压力调节，从而实现两边压力趋于接近或者两面的压力差的控制；所述泵、所述循环系统压力调节器、所述共培养腔压力调节器由计算机控制系统进行控制实现上述所述功能，并放置在CO₂培养箱中或者类似所述CO₂培养箱的拥有恒温装置及5%二氧化碳的环境之中进行培养。

2.根据权利要求1所述一种细胞共培养装置， 其特征在于所述泵可以根据需要控制循环供液系统内的流量按时间变化的控制，在流体循环系统环路内形成各种流量模式的供给，流量供给模式包括恒定值流量、脉冲式流量、正弦波流量、心脏泵血式流量及各种不同的流量模式，进而实现对共培养腔内的培养膜接触循环流体的那一面施加特定模式的流体剪切力刺激，对所述培养膜形成的流体剪切力作用范围在0-100达因/平方厘米。

3.根据权利要求1所述一种细胞共培养装置， 其特征在于所述循环系统压力调节器与共培养腔压力调节装置都是由压力室、压力空间大小调节器、压力传感器、气压调节器组成；所述压力传感器可由所述计算机控制系统进行数据采集，及压力空间大小调节器、气压调节器由计算机控制系统进行控制调节，也可由人工进行压力调节，调节方式可以是改变压力室空间大小，也可以是改变压力室内气体压力大小，或者两种同时进行调节，所述的循环系统压力调节器与所述的共培养腔压力调节器实现压力调节范围在0-300mmHg。

4.根据权利要求1所述一种细胞共培养装置， 其特征在于所述共培养膜，固定在共培养膜支架上与共培养膜形成培养小室，所述共培养小室由培养膜做底，可以用来盛放培养液；所述培养小室底面外侧光滑平整；所述共培养膜是不透水，水分子没法通过的材料，但比水小的分子却是能够通过的，例如所述培养膜材料可以是PET膜、PTFE膜、PC膜、硅胶膜厚度范围0.01～0.2mm之间，膜上微孔孔径为0.4微米，但不限于0.4微米，所述培养膜的两面都可以种植细胞。

5.根据权利要求1所述一种细胞共培养装置，其特征在于所述的共培养腔由下腔，中层，上腔，及固定有共培养膜的培养小室组成，所述下腔上有平行流动槽室，使得流量对于流体剪切力的对应公式实现换算，实现工程重复性高；所述中层的底面与下腔的上面即流动槽贴合形成一个层流流道，所述下腔有密封装置，实现下腔与中层直接不产生液体泄漏，所述中层的底面上开有一个或者数个孔，用于放置培养小室，所述培养小室的底面有共培养膜，当所述培养小室放置到中层孔内时，培养小室底面正好与中层底面一同与下腔上面的流动槽上面贴合；所述中层有专门的密封件，使得在流体循环系统运行时，循环液只在下腔的所述的层流流道内流动，不会从培养小室外围溢出； 所述上腔与中层贴合，贴合中间使用密封件，使得所述中层与所述上腔之间也形成一个空间，同时上腔下压放置在中层孔内的培养小室，使得培养小室不会上浮，很好的与下腔流通槽贴合；所述上腔上留有接口，用于连接所述共培养腔压力调节装置，并可根据需要通5%CO2实验气体。