本发明涉及一种模拟肺部呼吸的细胞毒理药理测试装置。
背景技术：
污染的空气通过呼吸系统会损害人体健康。由于工厂或其他来源排出的废气导致吸入的空气中含有各种对细胞有害的物质，从而破坏人体系统的正常运行。从事生产、服务等行业的工作区域的空气质量问题，或者扩展到区域的大气环境问题，都涉及到有害物质对人体的侵害。目前，通过实验上的动物毒性试验，加上对空气采样进行污染物的物化分析，传达出空气污染的情况，这个过程繁杂，还不足以直观快速地反映空气质量。设计一种模拟肺部呼吸的细胞毒理测试装置，使细胞在有毒气体的暴露下培养，可通过监测细胞的生长情况快速判定气体毒性。
对于用某些药物治疗疾病，采用口服的形式见效缓慢并可能会损失药效，采用注射法过程复杂而且损伤肌体。若采用喷雾给药的方法，药物通过呼吸道和肺部快速吸收，见效快而且突发病症可以马上采取措施。设计一种模拟肺部呼吸的细胞药理测试装置，使细胞在药物气溶胶的暴露下培养，可以研究细胞对药物的反应，并得出合适的药物喷雾量。
人体细胞工作的环境包括内环境和外环境，如血液、肌肉、大脑和神经等细胞处于组织液的内环境中，如皮肤和呼吸系统的细胞有很大一部分和外部的气体环境接触。处于内环境的细胞可直接将其浸没在培养液中培养，而与外环境接触的细胞则需要生长在气液交界处。模拟肺部呼吸的细胞毒理药理测试装置，可以创造出气液交界的环境，培养皿中的培养液通过渗透作用与生长在膜上的细胞组织底部接触，喷雾器喷出的气溶胶与细胞组织顶部接触，从而研究细胞在营养充足的条件下对外环境——含有特定物质的空气的毒性或药性反应。
技术实现要素：
针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种模拟肺部呼吸的细胞药理测试装置。
本发明通过如下技术方案实现：
一种模拟肺部呼吸的细胞毒理药理测试装置，包括由上至下依次可拆卸连接的球面顶罩、圆筒状雾罩、细胞培养器、用于控制温度的空心柱状恒温水浴装置、水平底座，所述的细胞培养器上沿周向均匀分布有若干用于容纳培养液和放置孔板的空心圆柱形培养区域，所述空心圆柱形培养区域嵌入在恒温水浴装置内，所述的球面顶罩中间设置有用于产生气溶胶态细胞毒性物质和药物的喷雾器。
优选地，所述的空心圆柱形培养区域的圆周壁上设置有进液圆孔，底部设置有培养液出口。
优选地，所述恒温水浴装置设置有水浴出水口和水浴进水口，所述恒温水浴装置的圆周壁上设置若干与所述空心圆柱形培养区域圆周壁上的进液圆孔一一对应连接的培养液进口。
优选地，所述恒温水浴装置的圆周壁上还设置有用于观察培养液高度的液面高度显示器。
优选地，所述恒温水浴装置的底部通过螺栓均匀连接有三个平衡脚，所述水平底座上竖直地均匀设置有三个与所述平衡脚螺钉连接的螺柱。
优选地，所述的细胞培养器、恒温水浴装置的材料均为不锈钢。
优选地，所述恒温水浴装置的底部沿周向设置有若干供所述培养液出口穿过并密封配合的圆孔。
优选地，所述的孔板包括6孔板、12孔板和24孔板。
优选地，还包括外置恒温水循环系统，所述外置恒温水循环系统包括通过胶管连接水浴出水口和水浴进水口形成恒温水循环回路的外置恒温水槽、蠕动泵。
优选地，还包括外置培养液循环系统，所述的外置培养液循环系统包括通过胶管连接培养液进口和培养液出口形成培养液循环回路的外置培养液槽、蠕动泵。
相比现有技术，本发明提供的测试装置可同时培养多组细胞，控制温度稳定、细胞接触的毒性或药性物质均匀以及培养液高度一致，提高实验结果的准确性和可信度，从而方便研究细胞在营养充足的条件下对含有特定物质的空气的毒性或药性反应。
附图说明
图1为本发明所述的爆照结构示意图。
图中：1-球面顶罩、2-雾罩、3-细胞培养器、4-恒温水浴装置、5-水浴出水口、6-水平底座、7-水浴进水口、8-培养液进口、9-液面高度显示器、10-培养液出口、11-喷雾器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明，本发明实施方式为设计者提供的常规操作方式，若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。
如图1所示，一种模拟肺部呼吸的细胞毒理药理测试装置，包括由上至下依次可拆卸连接的球面顶罩1、圆筒状雾罩2、细胞培养器3、用于控制温度的空心柱状恒温水浴装置4、水平底座6，所述的细胞培养器3上沿周向均匀分布有六个用于容纳培养液和放置孔板的空心圆柱形培养区域，所述空心圆柱形培养区域嵌入在恒温水浴装置4内，所述的孔板包括6孔板、12孔板和24孔板；所述的球面顶罩1中间设置有用于产生气溶胶态细胞毒性物质和药物的喷雾器11，雾化器11镶嵌在球面顶罩11中间，通过球面引导使喷雾分散均匀。圆柱形雾罩2可将喷雾限制在圆形区域并使其均匀布施在细胞组织上。所述的细胞培养器3、恒温水浴装置4的材料均为不锈钢。
所述的空心圆柱形培养区域的圆周壁上设置有进液圆孔，底部设置有培养液出口10。所述恒温水浴装置4设置有水浴出水口5和水浴进水口7，所述恒温水浴装置4的圆周壁上设置六个与所述空心圆柱形培养区域圆周壁上的进液圆孔一一对应连接的培养液进口8。所述恒温水浴装置4的圆周壁上还设置有用于观察培养液高度的液面高度显示器9，方便观察和控制各个空心圆柱形培养区域内的培养液高度保持一致。
所述恒温水浴装置4的底部通过螺栓均匀连接有三个平衡脚，所述水平底座6上竖直地均匀设置有三个与所述平衡脚螺钉连接的螺柱。
所述恒温水浴装置4的底部沿周向设置有六个供所述培养液出口10穿过并密封配合的圆孔，使结构更紧凑、安装方便。
在本发明另一可行的实施例中，细胞培养装置还包括外置恒温水循环系统，所述外置恒温水循环系统包括通过胶管连接水浴出水口5和水浴进水口7形成恒温水循环回路的外置恒温水槽、蠕动泵。
在本发明另一可行的实施例中，细胞培养装置还包括外置培养液循环系统，所述的外置培养液循环系统包括通过胶管连接培养液进口8和培养液出口10形成培养液循环回路的外置培养液槽、蠕动泵。
上述实施例的工作原理及操作过程具体包括：
（1）将细胞培养装置放置在水平操作面上，用胶管连接恒温水浴装置4、细胞培养器3、外置恒温水槽、外置培养液槽、蠕动泵，在细胞培养器3的各空心圆柱形培养区域置入6孔板（或者12孔板、24孔板），在恒温水浴装置4内加入适量的恒温水。
（2）打开球面顶罩1，在细胞培养器3中心位置置入水平仪，调节水平底座6的平衡脚，调节装置水平。
（3）移除水平仪，在细胞培养器3中心位置置入冲击天平。
（4）开启外置恒温水循环系统的蠕动泵，使恒温水进入恒温水浴装置4进行循环。
（5）开启外置培养液循环系统的蠕动泵，往细胞培养器3注入培养液，观察液面显示器9的液面高度，调节培养液进量。
（6）在细胞培养器3上接种细胞。
（7）盖上球面顶罩1，开启喷雾器11，将含一定种类、含量毒物或药物的液体分散成气溶胶，在重力作用下均匀地布施在细胞培养器3上。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。