一种生物流体实验用流动腔使用方法与流程

本发明涉及一种生物医学实验装置使用方法，特别涉及一种生物流体实验用流动腔使用方法。

背景技术：

生物流体实验用流动腔就是有能够通过显微观察的流动腔室的实验部件。在生物医学工程实验研究中，对于血管的内皮细胞、血液细胞等多种细胞，在流体力的作用下，其细胞增殖、粘附等的实验研究已经深入开展；但是，由于血管构造的特殊性，加上研究的流体力学和血管的侧重点不同，上述实验均需要设计个性化实验仪器；而目前市场上因为此研究的个性化强，几乎没有通用的血管仿生细胞流体实验仪器；大多数研究机构，均是根据各自的实验需要，自行设计的实验仪器；生物流体实验用流动腔是流体实验仪器中实验平台的核心配件；它对实验成功与否的判定，实验设计，参数合理性的直接判断，实验细胞影像和实验数据的直接获得均起到了至关重要的作用；而且，对于实验平台的大小不同，对流体力学实验所需的液体循环量和流速的要求，需要的流动腔的流动腔室大小不同，故需要专门设计一种生物流体实验用流动腔，来满足实验要求；并为专门设计的一种细胞流体力学实验专用的细胞流体实验仪器配套，使得每次试验成本较高，专门设计的流动腔及配套仪器不具有通用性，使用效率低下；总之，现有技术中的生物流体实验用流动腔使用方法存在着方法单一，对于不同实验条件无法灵活调整等问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种生物流体实验用流动腔使用方法。

实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种生物流体实验用流动腔使用方法，所述生物流体实验用流动腔的结构包括水平面呈矩形的上片和下片，以及由上片到下片依次设置水平面均为矩形且长宽尺寸相同的上片槽密封垫圈、细胞载玻片、流动腔密封垫圈和玻璃封片，其上片和下片通过螺栓连接；所述上片设置有上片开口、上片槽和上片螺栓孔，其上片开口贯通设置于上片中部位置，上片槽沿上片开口边缘外侧设置一周，槽口向下，其边缘长宽尺寸与上片槽密封垫圈尺寸相适配，上片螺栓孔设置于上片槽外侧；上片槽密封垫圈沿上片槽边缘设置一周；所述细胞载玻片载有细胞一侧向下设置；所述流动腔密封垫圈沿细胞载玻片边缘设置一周，其中部空间即为流动腔室；所述玻璃封片固定设置于下片上，玻璃封片短边两端对称设置有上下贯通且与流动腔体连通的封片流体进出槽，该封片流体进出槽与玻璃封片短边平行设置；所述下片设置有顶部凸台、下片开口、两个下片流体进出槽、两个平流通道、两个进出匀流槽、四个流体细管和下片螺栓孔，顶部凸台水平面呈矩形设置于下片顶面中部位置，顶部凸台的长宽尺寸与玻璃封片大小相同，下片开口设置于顶部凸台中部位置，其上下贯通整个下片并与上片开口位置相对应，两个下片流体进出槽分别对称设置于顶部凸台短边两端，其与封片流体进出槽长宽尺寸一致并对应设置，两个进出匀流槽分别设置于两个下片流体进出槽外侧并均与两个下片流体进出槽平行设置，两个进出匀流槽均通过两个平流通道分别连通两个下片流体进出槽；两个进出匀流槽底部两端各设置有一组细管孔；所述四个流体细管设置于下片内，每个流体细管一端通过对应连接一组细管孔连通进出匀流槽，另一端分别连通至下片外侧，且将两个连通不同进出匀流槽的流体细管另一端通过向上拱起呈彩虹状的软管连通，另外两个流体细管另一端一个为流体进管口，一个为流体出管口。

所述使用方法包括：

第一步：装配；

a.将粘贴好玻璃封片的下片水平放置；

b.在玻璃封片上面铺好流动腔密封垫；

c.将细胞载玻片粘附有细胞的一面向下放在流动腔密封垫上；

d.在流动腔密封垫上铺好上片槽密封垫；

e.将上片的上片槽对准下片的顶部凸台，嵌入；

f.将每个固定螺孔的固定螺母依次上好；

第二步：通循环流动液体；

g.将流动腔一侧的2个流体细管用半圆向上如彩虹状软管对接好，另一侧的2个流体细管一个接进样软管，一个接出样软管；

h.通液体时，先把接出样软管夹闭不通，然后再通入液体；

i.液体通过进出匀流槽底部的流体细管上的细管小孔和细管大孔流出，灌满进出匀流槽后，通过平流通道溢流到流体进出槽；

j.液体灌满流体进出槽后流入流动腔室，当液体全部充满流动腔室后，打开夹闭的出样软管，保持流速，用显微镜镜头从上观察开始试验；

第三步：循环流动液体变相逆流动；

k.通过反向泵改变循环液体的进出方向，保持流速，用显微镜镜头从上观察进行试验研究。

进一步的，所述四个流体细管每两个一端连通不同进出匀流槽的流体细管为一组，两组流体细管另一端分别连通至下片对称两侧；

进一步的，所述每组细管孔包括一个细管大孔和一个细管小孔，细管大孔设置于靠近进出匀流槽中部位置，细管小孔设置于靠近进出匀流槽端部位置；

进一步的，所述下片流体进出槽与平流通道长度尺寸一致；

进一步的，所述进出匀流槽深3mm～5mm，宽2mm～3mm，流体进出槽深3mm～5mm，宽2mm～3mm，平流通道深1mm；

进一步的，所述流动腔密封垫圈的厚度为0.01mm～2mm；

进一步的，所述上片槽的四个角设置有角部预留凹槽；

进一步的，所述上片和下片的长宽尺寸一致，长宽比值在1.4:1～1.6:1之间；上片厚度为6mm～10mm,下片厚度为5mm～6mm；

进一步的，所述顶部凸台的对称线与下片对称线重合，且长宽方向一致，其厚度为1mm～5mm，与下片各边相距5mm～10mm；

进一步的，所述上片开口的对称线与顶部凸台对称线重合，且长宽方向一致，上片开口的长边与同侧顶部凸台的长边距离5mm～8mm，上片开口的短边与同侧顶部凸台的短边距离10mm～25mm。

本发明的有益效果为：本发明的生物流体实验用流动腔使用方法方便使用，通过上、下片，以及上、下片间设置的一系列简单的零件组合，快速高效地组合形成生物流体实验用流动腔结构；同时，本发明实用性较强，可以通过简单的调整流动腔密封垫圈的厚度，实现流动腔室大小的变化，从而达到灵活多变的效果，适应各种不同类型的实验要求；特别地，在进出流动腔室的进口和出口，本发明专门设计了几级缓冲匀流结构，首先，本发明的实验流体并非直接通过流体细管直接导入导出流动腔，负责导入导出实验流体的流体细管均通过细管孔组连通进出匀流槽，进出匀流槽再通过平流通道连通下片流体进出槽，下片流体进出槽最后通过与封片流体进出槽对应设置从而连通流体腔室，整个实验流体进出均通过前述各级缓冲匀流，使得实验数据更加精确，实验效果更好；其次，本发明还通过以下细节的设计，进一步提高了缓冲匀流的效果，即封片流体进出槽与玻璃封片短边平行设置，两个下片流体进出槽分别对称设置于顶部凸台短边两端，其与封片流体进出槽长宽尺寸一致并对应设置，两个进出匀流槽分别设置于两个下片流体进出槽外侧并均与两个下片流体进出槽平行设置；总之，本发明相对于现有技术的流动腔使用方法更加简便，能适应各种不同实验类型的需要，且实验精度和效果更佳。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明流动腔剖面结构示意图；

图2为本发明上片仰视图；

图3为图2中A-A剖面结构示意图；

图4为本发明下片仰视图；

图5为本发明下片俯视图；

图6为图5中B-B剖面结构示意图；

图中：1.下片；2.下片开口；3.下片螺栓孔；4.流体细管；5.顶部凸台；6.玻璃封片；7.上片螺栓孔；8.流体进出槽；9.进出匀流槽；10.细管小孔；11.细管大孔；12.平流通道；13.上片；14.上片槽；15.上片开口；16.角部预留凹槽；17.流动腔密封垫圈；18.上片槽密封垫圈；19.显微镜镜头；20.细胞载玻片；21.流动腔室。

具体实施方式

如图1至图6所示，一种生物流体实验用流动腔使用方法，所述生物流体实验用流动腔的结构包括水平面呈矩形的上片13和下片1，以及由上片13到下片1依次设置水平面均为矩形且长宽尺寸相同的上片槽密封垫圈18、细胞载玻片20、流动腔密封垫圈17和玻璃封片6，其上片13和下片1通过螺栓连接；所述上片13设置有上片开口15、上片槽14和上片13螺栓孔7，其上片开口15贯通设置于上片13中部位置，上片槽14沿上片开口15边缘外侧设置一周，槽口向下，其边缘长宽尺寸与上片槽密封垫圈18尺寸相适配，上片13螺栓孔7设置于上片槽14外侧；上片槽密封垫圈18沿上片槽14边缘设置一周；所述细胞载玻片20载有细胞一侧向下设置；所述流动腔密封垫圈17沿细胞载玻片20边缘设置一周，其中部空间即为流动腔室21；所述玻璃封片6固定设置于下片1上，玻璃封片6短边两端对称设置有上下贯通且与流动腔体连通的封片流体进出槽8，该封片流体进出槽8与玻璃封片6短边平行设置；所述下片1设置有顶部凸台5、下片开口2、两个下片1流体进出槽8、两个平流通道12、两个进出匀流槽9、四个流体细管4和下片螺栓孔3，顶部凸台5水平面呈矩形设置于下片1顶面中部位置，顶部凸台5的长宽尺寸与玻璃封片6大小相同，下片开口2设置于顶部凸台5中部位置，其上下贯通整个下片1并与上片开口15位置相对应，两个下片1流体进出槽8分别对称设置于顶部凸台5短边两端，其与封片流体进出槽8长宽尺寸一致并对应设置，两个进出匀流槽9分别设置于两个下片1流体进出槽8外侧并均与两个下片1流体进出槽8平行设置，两个进出匀流槽9均通过两个平流通道12分别连通两个下片1流体进出槽8；两个进出匀流槽9底部两端各设置有一组细管孔；所述四个流体细管4设置于下片1内，每个流体细管4一端通过对应连接一组细管孔连通进出匀流槽9，另一端分别连通至下片1外侧，且将两个连通不同进出匀流槽9的流体细管4另一端通过向上拱起呈彩虹状的软管连通，另外两个流体细管4另一端一个为流体进管口，一个为流体出管口。

所述使用方法包括：

第一步：装配；

a.将粘贴好玻璃封片6的下片1水平放置；

b.在玻璃封片6上面铺好流动腔密封垫；

c.将细胞载玻片20粘附有细胞的一面向下放在流动腔密封垫上；

d.在流动腔密封垫上铺好上片槽14密封垫；

e.将上片13的上片槽14对准下片1的顶部凸台5，嵌入；

f.将每个固定螺孔的固定螺母依次上好；

第二步：通循环流动液体；

g.将流动腔一侧的2个流体细管4用半圆向上如彩虹状软管对接好，另一侧的2个流体细管4一个接进样软管，一个接出样软管；

h.通液体时，先把接出样软管夹闭不通，然后再通入液体；

i.液体通过进出匀流槽9底部的流体细管4上的细管小孔10和细管大孔11流出，灌满进出匀流槽9后，通过平流通道12溢流到流体进出槽8；

j.液体灌满流体进出槽8后流入流动腔室21，当液体全部充满流动腔室21后，打开夹闭的出样软管，保持流速，用显微镜镜头19从上观察开始试验；

第三步：循环流动液体变相逆流动；

k.通过反向泵改变循环液体的进出方向，保持流速，用显微镜镜头19从上观察进行试验研究。

本发明的生物流体实验用流动腔使用方法方便实用，通过上、下片1，以及上、下片1间设置的一系列简单的零件组合，快速高效地组合形成生物流体实验用流动腔结构；同时，本发明实用性较强，可以通过简单的调整流动腔密封垫圈17的厚度，实现流动腔室21大小的变化，从而达到灵活多变的效果，适应各种不同类型的实验要求；特别地，在进出流动腔室21的进口和出口，本发明专门设计了几级缓冲匀流结构，首先，本发明的实验流体并非直接通过流体细管4直接导入导出流动腔，负责导入导出实验流体的流体细管4均通过细管孔组连通进出匀流槽9，进出匀流槽9再通过平流通道12连通下片1流体进出槽8，下片1流体进出槽8最后通过与封片流体进出槽8对应设置从而连通流体腔室，整个实验流体进出均通过前述各级缓冲匀流，使得实验数据更加精确，实验效果更好；其次，本发明还通过以下细节的设计，进一步提高了缓冲匀流的效果，即封片流体进出槽8与玻璃封片6短边平行设置，两个下片1流体进出槽8分别对称设置于顶部凸台5短边两端，其与封片流体进出槽8长宽尺寸一致并对应设置，两个进出匀流槽9分别设置于两个下片1流体进出槽8外侧并均与两个下片1流体进出槽8平行设置；总之，本发明相对于现有技术的流动腔使用方法更加简便，能适应各种不同实验类型的需要，且实验精度和效果更佳。

为了进一步优化生物流体实验用流动腔，所述四个流体细管4每两个一端连通不同进出匀流槽9的流体细管4为一组，两组流体细管4另一端分别连通至下片1对称两侧；这样设置流体细管4，使得生物流体实验安装更加方便；每组细管孔包括一个细管大孔11和一个细管小孔10，细管大孔11设置于靠近进出匀流槽9中部位置，细管小孔10设置于靠近进出匀流槽9端部位置；每组细管孔分为大小设置，并置于合理的位置，更有效的实现流体匀流效果；下片1流体进出槽8与平流通道12长度尺寸一致，这样设置有利于进出匀流槽9中的流体通过平流通道12留到下片1流体进出槽8时，不再会因为下片1流体进出槽8与平流通道12长度尺寸变化而影响流体速度局部变化；进出匀流槽9深3mm～5mm，宽2mm～3mm，流体进出槽8深3mm～5mm，宽2mm～3mm，平流通道12深1mm，这样设置匀流效果较好；流动腔密封垫圈17的厚度为0.01mm～2mm，该厚度可以根据流体实验的需要选择不同的流动腔密封垫圈17，流动腔密封垫圈17的厚度越后，流动腔室21就越大，反之就越小；上片槽14的四个角设置有角部预留凹槽16，这样设置更有利实验室流动腔安装；上片13和下片1的长宽尺寸一致，长宽比值在1.4:1～1.6:1之间；上片13厚度为6mm～10mm,下片1厚度为5mm～6mm，上片13和下片1选择合理的尺寸和比例，使得流动腔整体构成更加简洁实用；顶部凸台5的对称线与下片1对称线重合，且长宽方向一致，其厚度为1mm～5mm，与下片1各边相距5mm～10mm；上片开口15的对称线与顶部凸台5对称线重合，且长宽方向一致，上片开口15的长边与同侧顶部凸台5的长边距离5mm～8mm，上片开口15的短边与同侧顶部凸台5的短边距离10mm～25mm，由于顶部凸台5和上片开口15的位置选择和尺寸选择，使得整个流动腔设计更加合理。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。