专利名称：灌注式生物反应器的灌注室的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种灌注式生物反应器所需的关键设备，特别涉及一种灌注式生物反应器的灌注室。其实现有利于对大段组织工程骨的培养。
背景技术：
随着医学技术的发展以及人民生活水平的提高，人们对骨骼缺损的修复和置换等方面的要求日益迫切。由创伤、疾病导致的各种骨缺损，尤其是骨干的大段骨缺损的修复是目前骨科医学面临的难题。目前解决骨缺损的常规方法是骨移植，但自体骨骨源有限，异种骨移植易引发排异反应和疾病的传播。骨组织工程的发展为骨缺损修复提供了新的解决方案。骨细胞与骨支架载体在体外的共同培养环境，是组织工程骨构建的关键，也是目前国内外研究的热点。以往在骨组织工程中的骨支架培养方式有静态培养、旋转瓶式和搅拌式培养。但在实际培养中，这些培养方式只能使骨支架的外围生长出薄薄的一层骨组织，其原因是这些培养方式不能保证对骨支架内部骨细胞的充分营养供给，代谢废物不能顺利排出。灌注式培养方式通过强制灌流的方式在保证了对骨支架内部细胞充分的营养供给的同时，使代谢废物顺利排出，并且能给细胞提供适当的流体剪切力刺激，促进细胞增殖和分化，成为骨组织工程研究的焦点。灌注室是灌注式生物反应器的核心部件之一。传统的灌注室设计把骨支架直接放置在圆管形的灌注室中存在诸多弊端首先骨支架与灌注室之间通过尺寸配合很难保证密封性能，易导致流体直接从骨支架与灌注室之间的缝隙泄露而影响灌注效果；其次传统的灌注室在骨支架的入口截面流速很不均勻，放置在灌注室中的骨支架在入口截面处的流体在中心流速大，边缘流速小，易导致灌注培养的骨支架内部流体剪切力场不均勻，最终导致灌注培养失败；最后圆管灌注室不利于骨支架的安放和拆卸，而且一种尺寸的灌注室只能对应一种尺寸的骨支架，若改变骨支架的尺寸，就必须重新制造对应尺寸的灌注室。为了给细胞在骨支架内部提供一个均勻的力学生长环境，必须通过灌注室的合理结构保证流体无泄漏的流入骨支架内部，同时保证骨支架灌注入口截面流速的均勻性。
实用新型内容本实用新型的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种灌注式反应器的灌注室，可实现骨支架安装和拆卸的方便性，实现灌注室与骨支架之间的密封性，保证灌流效为达到上述目的，本实用新型的构思是通过对灌注要求的分析，设计了一种实现流体在骨支架的入口处灌注流速均勻性的多入口通道和收缩灌注入口的灌注装置。根据上述实用新型构思，本实用新型采用下述技术方案一种灌注式生物反应器的灌注室包括灌注室壳体和骨支架夹持器，其特征在于[0009](1)所述灌注室壳体由上壳体和下壳体对合构成，对合处垫有硅胶垫圈，上壳体通过螺栓固定在下壳体上；(2)所述骨支架夹持器安装在所述灌注室壳体内腔中部，将该内腔分隔为前后腔； (3)所述灌注室壳体的前端有流体入口，后端有流体出口。所述硅胶垫圈嵌装在下壳体对合法兰面上的卡槽内。所述骨支架夹持器由骨支架密封硅胶垫圈、骨支架夹持板和骨支架夹持板密封圈构成，被培养的骨支架通过骨支架密封硅胶垫圈押置在骨支架夹持板的中心孔中，使骨支架与骨支架夹持板之间的密封；骨支架夹持板通过骨支架夹持板密封圈插置在灌注室壳体内腔中部环形槽中，使骨支架夹持板与灌注室壳体之间的密封。所述骨支架的外径小于灌流室壳体内径的1/4。所述流体入口和流体出口分别为六个带内螺纹的流体入口和六个带内螺纹的流体出口。本实用新型通过在骨支架与灌注室之间的硅胶垫圈保证灌注的密封性，六个流体入口和灌注室内的骨支架夹持装置，保证流体在骨支架的灌注入口处流速的均勻性。另外， 灌注室的上下两个部分用螺栓连接，便于骨支架的安装和拆卸。
图1是本实用新型一个实施例的外形示意图。图2是图1所示灌注室壳体的爆炸图。图3是图1灌流室内的骨支架夹持器结构示意图。图4是骨支架夹持器安装在下灌注室的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的优选实施例结合附图详述如下实施例1 参见图1、图2、图3和图4，本灌注式生物反应器的灌注室，包括灌注室壳体和骨支架夹持器，所述灌注室壳体由上壳体2和下壳体1对合构成，对合处垫有硅胶垫圈4，上壳体2通过螺栓3固定在下壳体1上；所述骨支架夹持器安装在所述灌注室壳体内腔中部，将该内腔分隔为前后腔；所述灌注室壳体的前端有流体入口 9，后端有流体出口 10。实施例2 本实施例与实施例1基本相同，特别之处如下所述骨支架夹持器由骨支架密封硅胶垫圈6、骨支架夹持板7和骨支架夹持板密封圈8构成，被培养的骨支架5 通过骨支架密封硅胶垫圈6押置在骨支架夹持板7的中心孔中，使骨支架5与骨支架夹持板之间的密封；骨支架夹持板7通过骨支架夹持板密封圈8插置在灌注室壳体内腔中部环形槽中，使骨支架夹持板7与灌注室壳体之间的密封。实施例3 本实施例与实施例1基本相同，特别之处如下所述灌注室壳体由上壳体2和下壳体1通过6个紧固螺栓3连接，通过上壳体2和下壳体1之间放置的灌注室密封硅胶垫圈4保证其密封性，形成一个密闭的灌流通道。流体可以从所述灌注室壳体左端的六个流体入口流入，从所述灌注室壳体右端的六个流体出口流出。六个流体入口使灌流室内的流体均勻混合，保证所述灌流室横截面流速的均勻性。所述骨支架夹持器如图3所示由骨支架5、骨支架密封硅胶垫圈6、骨支架夹持板 7和骨支架夹持板密封垫圈8构成。所述骨支架夹持器中骨支架5和骨支架夹持板7之间通过过盈配合安装骨支架密封硅胶垫圈6保证灌流时的骨支架5与骨支架夹持板7之间的密封性。骨支架夹持器的安装如图4所示骨支架夹持板7与灌流室壳体间通过过盈配合安装骨支架夹持板密封硅胶垫圈8保证密封性。同时骨支架夹持器把灌流时的流道分隔成两个部分，迫使流体灌注通过骨支架5的内部孔隙。骨支架5安装在骨支架夹持板7的中央，且骨支架5的外径远小于灌流室的流道直径，避免了传统灌注室中央流速大，四周壁面流速小对骨支架入口截面流速的影响。本实用新型为了实现灌注室的密封性和骨支架灌注入口流速的均勻性，而且要有利于安装及拆卸，把灌注室分为灌注室壳体和骨支架夹持器两个部分。灌注室壳体由上壳体和下壳体两部分与灌注室密封硅胶垫圈的过盈配合保证密封性，且上壳体和下壳体通过螺栓连接，有利于内部骨支架的安装和拆卸。骨支架夹持器与灌注室壳体之间通过与骨支架夹持板密封硅胶垫圈过盈配合保证密封性。骨支架与骨支架夹持板之间通过过盈配合安装骨支架密封硅胶垫圈保证灌注时的密封性能，使流体只能灌注流过骨支架。同时骨支架安装在骨支架夹持板的中央，骨支架的外径小于灌流室灌流通道直径的1/4，避免了传统灌注室中央流速大，四周壁面流速小对骨支架入口截面流速的影响。本实用新型的有以下显而易见的优点灌注室通过螺栓连接上下壳体，极大的方便了内部骨支架的安装和拆卸。骨支架通过与夹持器之间通过过盈配合安装密封硅胶垫圈，使骨支架在灌注培养时流体不会从骨支架与骨支架夹持板的缝隙中流走，保证了灌流效果，且骨支架安装拆卸方便。灌流室的六个流体入口和骨支架安装在灌注室的中央，且骨支架直径小于灌流室直径的1/4，保证了骨支架灌注入口流速的均勻性。为骨组织工程中的灌注式生物反应器提供了一个高效的灌注平台。
权利要求1.一种灌注式生物反应器的灌注室包括灌注室壳体和骨支架夹持器，其特征在于a.所述灌注室壳体由上壳体( 和下壳体(1)对合构成，对合处垫有硅胶垫圈(4)，上壳体(2 )通过螺栓(3 )固定在下壳体(1)上；b.所述骨支架夹持器安装在所述灌注室壳体内腔中部，将该内腔分隔为前后腔；c.所述灌注室壳体的前端有流体入口(9)，后端有流体出口(10)。
2.根据权利要求1所述的灌注式生物反应器的灌注室，其特征在于所述硅胶垫圈(4) 嵌装在下壳体(1)对合法兰面上的卡槽内。
3.根据权利要求1所述的灌注式生物反应器的灌注室，其特征在于所述骨支架夹持器由骨支架密封硅胶垫圈(6)、骨支架夹持板(7)和骨支架夹持板密封圈(8)构成，被培养的骨支架(5 )通过骨支架密封硅胶垫圈(6 )押置在骨支架夹持板(7 )的中心孔中，使骨支架 (5)与骨支架夹持板之间的密封；骨支架夹持板(7)通过骨支架夹持板密封圈(8)插置在灌注室壳体内腔中部环形槽中，使骨支架夹持板(7)与灌注室壳体之间的密封。
4.根据权利要求3所述的灌注式生物反应器的灌注室，其特征在于所述骨支架(5)的外径小于灌流室壳体内径的1/4。
5.根据权利要求1所述的灌注式生物反应器的灌注室，其特征在于所述流体入口(9) 和流体出口(10)分别为六个带内螺纹的流体入口和六个带内螺纹的流体出口。
专利摘要本实用新型涉及一种灌注式生物反应器的灌注室。包括灌注室壳体和骨支架夹持器，灌注室壳体有六个流体入口和六个流体出口，保证了灌注室内横截面上流体流速的均匀性。所述骨支架夹持器中，骨支架通过与骨支架密封硅胶垫圈的过盈配合固连在骨支架夹持板中央的圆孔内，且骨支架直径小于灌流室直径的1/4，保证了骨支架灌注入口流速的均匀性。所述骨支架夹持器安装在上下灌注室的卡槽内，有密封硅胶垫圈保证灌注时的密封性能。本实用新型有效的解决了灌注式生物反应器中的灌注室内骨支架入口截面流速不均匀的问题，同时方便骨支架的安装和拆卸。为骨组织工程中的灌注式生物反应器提供了一个高效的灌注平台。
文档编号C12M3/00GK202099292SQ20112021319
公开日2012年1月4日 申请日期2011年6月23日 优先权日2011年6月23日
发明者姚远, 胡庆夕, 金文玉, 陈维灯 申请人:上海大学