。所述电脑42还通过数据线与多功能蠕动泵25和马达31连接。
[0051]如图8所示，所述底板13对应压力承载杯的位置设有压力感应片41，所述压力感应片41通过压力感受数据线与电脑相连。底板13设有压力感受数据线分通道43和压力感受数据线总通道44，所述压力感受数据线分通道43用于固定直接由压力感应片41引出的压力感受数据线，压力感受数据线总通道44用于固定汇总后的压力感受数据线并引出底板13。在本实施例中，因为两侧中板方孔121中为压力承载杯，中间中板方孔121中为非压力承载杯，所以，底板13中部开设的通道为压力感受数据线总通道44，连通压力感应片41和压力感受数据线总通道44的通道为压力感受数据线分通道43。
[0052]实施例2
[0053]为了更好的理解本发明，下面仅以软骨细胞为例说明使用实施例1中所述的细胞体外培养装置培养细胞的方法，包括以下步骤:
[0054]S1、预制含有软骨细胞的液态凝胶；在本实施例中对软骨细胞采用三维培养，可以使用现有技术中的任何三维培养载体；
[0055]S2、将生物反应器和加载装置装配后置于超净台上，将电脑连接马达，控制马达调节加压板位置使多孔加压片与圆杯多孔底片之间有1-4_的间隙，然后将步骤SI预制的液态凝胶注入该间隙中，使液态凝胶与多孔加压片和圆杯多孔底片的表面充分接触，置于室温待液态凝胶充分凝固；
[0056]S3、在圆杯和方杯中分别加适量的第一种培养液或第二种培养液，方杯内的培养液可经圆杯多孔底片渗透滋养圆杯内培养组织的底层，圆杯内的培养液直接滋养培养组织的顶层；再将生物反应器转移至细胞培养箱，连接双培养液灌溉系统以及监控系统；根据实验设计，按照程序启动驱动马达和培养液蠕动泵，对培养组织施加设定的压力载荷，并维持稳定的培养液环境，实时监测加压板的加压位移情况，以及组织的受力大小变化。
[0057]优选的，所述软骨细胞体外培养方法还包括对软骨细胞施加动态压力载荷，所述动态压力载荷为10%压应变载荷，频率1Hz，每间隔I小时给予动态加压I小时。
[0058]本发明细胞体外培养装置改进了软骨细胞体外培养环境，利于维持软骨细胞表型，促进软骨细胞外基质产生及重塑，建立更加先进的组织工程软骨的体外培养方法。本发明细胞培养装置及培养方法采用生物反应器和双培养液灌溉系统，仿生模拟软骨组织在生理状态下，关节软骨表面无血清环境、软骨底层同层次的养分特点，建立双培养液灌溉系统，对不同层次的组织块供应不同的养分；每个双重培养杯均配备2套管路系统，利用培养组织本身作为两种培养液的分隔层，可同时利用2种培养液进行培养，培养液自动灌溉，可定时，定量更换细胞培养液，调控培养液的灌注速度，能恒定提供细胞所需各种养分和稳定的pH值。
[0059]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.细胞体外培养装置，其特征在于:包括生物反应器和双培养液灌溉系统； 所述生物反应器包含盖板、中板、底板和双重培养杯，所述盖板对合放置在中板上，所述底板对合放置在中板下，所述中板设有方孔，所述方孔内放置双重培养杯，所述双重培养杯包括方杯以及位于方杯之内的圆杯；所述圆杯包含圆杯壁和圆杯多孔底片，所述圆杯设有圆杯抽吸管和圆杯输液管，所述方杯设有方杯抽吸管和方杯输液管；所述圆杯和方杯之间设有支撑结构； 所述双培养液灌溉系统包括两个培养液盛放装置、两个废液回收装置、两个培养液输送管、两个废液回收管和一个多通道蠕动泵，两个培养液盛放装置分别通过一个培养液输送管与圆杯输液管或方杯输液管相连，所述圆杯抽吸管和方杯抽吸管各通过一个废液回收管与一个废液回收装置相连；所述多通道蠕动泵为培养液的输送和废液的抽吸提供动力。
2.根据权利要求1所述的细胞体外培养装置，其特征在于:所述细胞体外培养装置还包括加载装置，所述加载装置包括马达、加压板、加压柱和多孔加压片；所述加压板位于盖板之上，所述盖板上对应中板方孔的位置设有盖板方孔，所述加压柱的上端与加压板螺纹连接，加压柱穿过盖板方孔，下端与多孔加压片螺纹连接；所述马达与加压板连接，用以驱动加压板的位移。
3.根据权利要求1所述的细胞体外培养装置，其特征在于:所述细胞体外培养装置还包括监测系统，所述监测系统包括压力感应片、电子显微镜和电脑；所述压力感应片位于所述底板上，且与双重培养杯对应设置，所述压力感应片通过数据线与电脑连接；所述电子显微镜位于盖板和中板之间，通过数据线与电脑连接，用于监测加压板的微位移；所述电脑还通过数据线与多功能蠕动泵和马达连接。
4.根据权利要求1所述的细胞体外培养装置，其特征在于:所述盖板的底面设有盖板管槽和盖板电子显微镜安装槽，所述中板的正面设有中板管槽和中板电子显微镜安装槽。
5.根据权利要求1所述的细胞体外培养装置，其特征在于:所述方杯和圆杯分别设有管道固定结构。
6.根据权利要求5所述的细胞体外培养装置，其特征在于:所述双重培养杯分为压力承载杯和非压力承载杯；所述压力承载杯的方杯含有3个管道固定结构，圆杯有I个管道固定结构，圆杯抽吸管穿过加压柱；所述非压力承载杯的圆杯含有2个含有管道固定结构，所述方杯含有4个管道固定结构。
7.根据权利要求6所述的细胞体外培养装置，其特征在于:细胞体外培养装置含有12个双重培养杯，分为3排，每排4个，中间I排为非压力承载杯，其余2排为压力承载杯。
8.根据权利要求1所述的细胞体外培养装置，其特征在于:所述支撑结构为设于圆杯底部的支撑脚。
9.一种细胞体外培养方法，其特征在于，使用权利要求1-8所述的细胞体外培养装置及两种培养液进行培养，包括以下步骤: 51、预制含有细胞的液态凝胶； 52、将生物反应器和加载装置装配后置于超净台上，将电脑连接马达，控制马达调节加压板位置使多孔加压片与圆杯多孔底片之间的距离为1_4_的间隙，然后将预制的液态凝胶注入该间隙中，使液态凝胶与多孔加压片和圆杯多孔底片的表面充分接触，置于室温待液态凝胶充分凝固； S3、在圆杯和方杯中分别加适量的第一种培养液或第二种培养液；再将生物反应器转移至细胞培养箱，连接双培养液灌溉系统以及监控系统；启动驱动马达和培养液蠕动泵，对培养组织施加设定的压力载荷，并维持稳定的培养液环境，实时监测加压板的加压位移情况，以及组织的受力大小变化。
10.根据权利要求9所述细胞体外培养方法，其特征在于，适于胃上皮细胞、肠上皮细胞、软骨组织、椎间盘骨组织、肌腱组织、韧带组织以及从肌肉、肺、心脏、血管、皮肤、肌腱、韧带、软骨和骨中分离出来的细胞的体外培养。
【专利摘要】本发明公开了一种细胞体外培养装置，包括生物反应器、双培养液灌溉系统、加载装置和监测系统。本发明还公开了使用该细胞体外培养装置培养细胞的方法，仿生模拟生理状态，建立双培养液灌溉系统，对不同层次的组织块供应不同的养分；每个双重培养杯均配备2套管路系统，利用培养组织本身作为两种培养液的分隔层，可同时利用2种培养液进行培养，培养液自动灌溉，可定时，定量更换细胞培养液，调控培养液的灌注速度，能恒定提供细胞所需各种养分和稳定的pH值；本发明细胞培养装置及培养方法采用动态加压环境，通过施加可控的轴向压缩形变载荷，对培养组织施加压力，并可实时监测分析各个培养组织所受压力大小及压缩形变大小，并对压力进行调整。
【IPC分类】C12M1-34, C12M3-00, C12N5-077, C12N5-071
【公开号】CN104762206
【申请号】CN201510194940
【发明人】邬培慧, 廖威明, 傅明
【申请人】中山大学附属第一医院
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年4月22日