专利名称：一种旋转固定式微型平行平板流动腔的制作方法
技术领域：
本实用新型属于生物力学实验装置技术领域，具体涉及一种旋转固定式微型平行平板流动腔。
背景技术：
细胞微环境与细胞相互作用的研究日益成为细胞生物学领域的研究热点。构建细胞离体(in vitro)生长的流体力学和生物化学环境是研究流体力学和生物化学环境与细胞相互作用的前提。高度远小于横向和纵向几何尺寸、且尺寸在微米、毫米或厘米量级的平行平板流动腔是构建细胞流体力学和生物化学环境的主要手段之一，在生物力学特别是细胞生物力学与力生物学研究工作中得到了广泛使用。然而，人们通常使用的平行平板流动腔由多个螺丝固定，安装和拆卸过程复杂，造成实验周期加长、细胞容易受损伤等缺陷。迫切需要一种安装/拆卸过程方便、尽可能减少细胞损伤、并能在线观测的新型平行平板流动腔装置。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种细胞力学实验装置，采用旋转固定和细胞培养腔的一体化结构，加快流动腔的拆卸和安装过程，从而缩短细胞力学实验周期；采用精巧的内定位装置，防止安装过程对细胞的损伤；采用透明的生物相容性圆形平板，便于在线观测。如图1所示，旋转固定微型平行平板流动腔由由压板2，旋紧盖4，底座5，硅胶垫 6，观察窗7，盖玻片8，细胞培养腔9，硅胶垫10，Teflon薄膜12，圆形平板14构成；其中底座5和旋紧盖4具圆形外型，两者之间通过螺纹吻合并旋紧；底座5的底板中间设有矩形中空结构的观察窗7 ；硅胶垫6具有与观察窗7相同的矩形中空结构，该矩形硅胶垫6设置于观察窗7上部的台阶中，盖玻片8放置于硅胶垫6之上，Teflon薄膜12具有同样的矩形中空结构，该矩形Teflon薄膜12放置于盖玻片8之上；圆形平板14位于Teflon薄膜12之上，并且上部开有进口 1和出口 3，圆形平板14上面放置硅胶垫10，硅胶垫10上面放置压板2 ；盖玻片8、Teflon薄膜12和圆形平板14构成一个扁平的立方体腔室，即为细胞培养腔9，其高度为Teflon薄膜的厚度，长度和宽度则为Teflon薄膜中空矩形的长度和宽度； 圆形平板14 二侧有凸出部分与底座5的凹进定位槽吻合，起固定细胞培养腔9的作用。压板2下部放置的硅胶垫10和底座5上部放置的硅胶垫6，起平衡密封细胞培养腔9的作用，也就是当旋紧盖4套住中间的所有部件并与底座5通过螺纹旋紧时，硅胶垫10 和硅胶垫6起到平衡密封细胞培养腔9的作用。如图3所示，细胞培养在底部的盖玻片上。当培养液从入口流入细胞培养腔并从出口流出时，由于运动液体和细胞之间的粘性摩擦会对细胞产生流体剪应力作用；同时若在运动液体中加入各种生物化学因子，则能对细胞产生生物化学因子的刺激作用。相比于人们常用的用多个螺丝固定的平行平板流动腔装置，本实用新型专利采用螺纹旋紧盖、底座、硅胶垫和定位槽构成固定装置，使得流动腔的拆卸和装配过程变得简单和容易。特别是定位槽的设计，使得螺纹旋紧盖旋转时能保持盖玻片不动，从而避免或减少盖玻片上的细胞损伤。本实用新型可成功用于血管内皮细胞的生物力学和力生物学(mechanobiology) 实验。
图1旋转固定式微型平行平板流动腔结构图。图2图1中细胞培养腔放大结构图。图3细胞培养腔示意图。图4实验装置示意图。图中标号1-进口，2-压板，3-出口，4-旋紧盖，5-底座，6-硅胶垫，7-观察窗， 8-盖玻片，9-细胞培养腔，10-硅胶垫，11-定位槽，12- Teflon薄膜，13-定位槽，14-圆形平板。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型主要由液体进口 1、出口 3、扁平的立方体细胞培养腔室9、观测窗7、固定和定位装置一体化设计系统组成。其中扁平立方体细胞培养腔室9 由透明的生物相容性圆形平板、TefIon薄膜12和盖玻片8构成；固定和定位装置由旋紧盖 4、底座5、硅胶垫6和10和定位槽11和13构成。本实施例中，整个流动腔外形直径82mm，外形高度35mm，核心部件细胞培养腔长度44mm，宽度20 mm，高度0. 1 1mm，透明的生物相容性圆形平板进出口由聚碳酸酯板构成，可与储液槽、蠕动泵(或脉动泵)和硅胶管构成细胞力学加载系统(图4)。本实用新型专利已成功地应用于血管内皮细胞在流体剪应力作用下的细胞内钙离子动力学响应实验。
权利要求1. 一种旋转固定式微型平行平板流动腔，其特征在于由压板(2)，旋紧盖(4)，底座 (5)，硅胶垫(6)，观察窗(7)，盖玻片(8)，细胞培养腔(9)，硅胶垫(10)，Teflon薄膜(12)， 圆形平板(14)构成；其中，底座(5)和旋紧盖(4)具圆形外型，两者之间通过螺纹吻合并旋紧；底座(5)的底板中间设有矩形中空结构的观察窗(7)；硅胶垫(6)具有与观察窗(7)相同的矩形中空结构，该矩形硅胶垫(6)设置于观察窗(7)上部的台阶中，盖玻片(8)放置于硅胶垫(6)之上，Teflon薄膜(12)具有同样的矩形中空结构，该矩形TefIon薄膜(12)放置于盖玻片(8)之上，圆形平板(14)位于Teflon薄膜(12)之上，并且上部开有进口( 1)和出口(3)，圆形平板(14)上面放置硅胶垫(10)，硅胶垫(10)上面放置压板(2);盖玻片(8)、 Teflon薄膜(12)和圆形平板(14)构成一个扁平的立方体腔室，即为细胞培养腔(9)，其高度为Teflon薄膜的厚度，长度和宽度则为Teflon薄膜中空矩形的长度和宽度；圆形平板 (14)的二侧有凸出部分与底座(5)的凹进定位槽吻合，起固定细胞培养腔(9)的作用。
专利摘要本实用新型属于生物力学实验装置技术领域，具体为一种旋转固定式微型平行平板流动腔。该平板流动腔采用细胞培养腔与固定、定位装置的一体化设计，具体由液体进口、出口、扁平的立方体细胞培养腔室、观测窗、固定和定位装置组成。扁平的立方体细胞培养腔室由透明的生物相容性圆形平板进出口、Teflon薄膜和盖玻片构成。固定和定位装置由旋紧盖、压板、底座、硅胶垫和定位槽构成。本实用新型可成功用于血管内皮细胞的生物力学和力生物学实验。
文档编号C12M3/00GK202139242SQ20112023360
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月5日 优先权日2011年7月5日
发明者徐建明, 覃开蓉 申请人:复旦大学