用于重组三维皮肤模型的体外动态培养装置的制作方法

1.本实用新型涉及组织工程学技术领域，尤其涉及一种用于重组三维皮肤模型的体外动态培养装置。


背景技术：

2.组织工程学是将细胞体外培养和材料相结合，进行体外重建组织或器官的一门学科。重组三维皮肤模型，其基本原理是从机体获取少量的活体皮肤组织，用酶消化方法将细胞从皮肤组织中分离纯化出来，在体外进行培养扩增以获得大量种子细胞，然后使皮肤细胞黏附在生物材料或支架上培养，并诱导形成与人体皮肤天然结构功能相似的人工皮肤组织。
3.现有的体外构建和培养重组三维皮肤的技术，主要仍采用传统的静态培养方法。静态培养方法培育的重组三维皮肤，其生长条件与天然生理微环境迥异，培育出来的皮肤组织通常在营养供给、抗压性能、强韧度等方面与原本的活体组织存在差距。
4.因此，针对上述问题，有必要提出进一步地解决方案。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在提供一种用于重组三维皮肤模型的体外动态培养装置，以克服现有技术中存在的不足。
6.为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：
7.一种用于重组三维皮肤模型的体外动态培养装置，包括细胞培养皿和设置于所述细胞培养皿下方的磁力搅拌器，所述细胞培养皿内设置有悬挂式细胞培养小室和与所述悬挂式细胞培养小室相适配的支架，所述支架包括面板和设置于所述面板下方的多个支撑脚，所述面板上开设有与所述悬挂式细胞培养小室的直径相适配的通孔，以使得所述悬挂式细胞培养小室通过所述通孔悬挂于所述面板上，所述细胞培养皿内还放置有与所述磁力搅拌器相适配的磁力搅拌子，所述磁力搅拌子置于所述支架的下方。
8.本实用新型的一个较佳实施例中，所述磁力搅拌器的转速为5～200rpm。
9.本实用新型的一个较佳实施例中，所述支架的材质为304钢。
10.本实用新型的一个较佳实施例中，所述悬挂式细胞培养小室的型号为6孔板、12孔板或24孔板。
11.本实用新型的一个较佳实施例中，还包括用于容纳所述细胞培养皿和所述磁力搅拌器的二氧化碳培养箱。
12.本实用新型的一个较佳实施例中，所述支撑脚包括与所述面板连接的管套和滑动设于所述管套内的脚柱，所述管套的侧面沿其高度方向延伸开设有导槽，所述管套的侧面沿其高度方向依次开设有多个限位槽，所述限位槽与所述导槽连通，所述脚柱的侧边设置有限位杆，且所述限位杆的尺寸与所述导槽的尺寸以及所述限位槽的尺寸相适配，以使得所述限位杆在所述导槽、所述限位槽内滑动。
13.本实用新型的一个较佳实施例中，所述限位杆的截面为正方形。
14.本实用新型的一个较佳实施例中，所述脚柱的底端设置有水平延伸块，所述水平延伸块的边缘凸出所述管套的边缘。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
16.(1)本实用新型通过细胞培养皿和磁力搅拌器配合实现重组三维皮肤模型的动态培养，具体利用磁力搅拌器控制细胞培养皿内的磁力搅拌子对细胞培养皿内的培养液搅拌，保持培养液的流动状态，从而模拟组织生长发育的天然微环境，促进细胞的生长代谢，并且为工程组织提供了剪切力的刺激，可提高工程组织的生物力学特性；进一步地，本装置搅拌速度可控，从而实现不同强度的应力刺激，改善培养效果。
17.(2)本实用新型通过在细胞培养皿内设置支架，实现对悬挂式细胞培养小室的悬挂支撑，并且可重复使用，降低了培养成本；进一步地，支架通过支撑脚调整高度，从而适应不同型号悬挂式细胞培养小室以及不同型号的细胞培养皿，提高了利用率。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型拆分后的立体示意图，其中省略了悬挂式细胞培养小室；
20.图2为本实用新型另一角度拆分后的立体示意图；
21.图3(a)-(b)为本实用新型中的支撑脚在不同状态下的立体放大示意图。
22.具体地，100、细胞培养皿；
23.200、支架；210、面板；211、通孔；220、支撑脚；221、管套；2211、导槽；2212、限位槽；222、脚柱；2221、限位杆；2222、水平延伸块；
24.300、磁力搅拌器；310、磁力搅拌子。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
27.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理
解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.如图1和图2所示，一种用于重组三维皮肤模型的体外动态培养装置，包括细胞培养皿100(包括盖，图中未示出)和设置于细胞培养皿100下方的磁力搅拌器300，细胞培养皿100内还放置有与磁力搅拌器300相适配的磁力搅拌子310。优选地，细胞培养皿100的直径不小于150mm，以适应大容量细胞培养。
30.本装置利用磁力搅拌器300控制细胞培养皿100内的磁力搅拌子310对细胞培养皿100内的培养液搅拌，保持培养液的流动状态，从而模拟组织生长发育的天然微环境，促进细胞的生长代谢，并且为工程组织提供了剪切力的刺激，可提高工程组织的生物力学特性。并且本装置搅拌速度可控，从而实现不同强度的应力刺激，提高培养效果。优选地，本装置采用低速磁力搅拌器300，具体转速为5～200rpm，以适应不同培养要求的三维皮肤模型。
31.本装置还可以包括用于容纳细胞培养皿100和磁力搅拌器300的二氧化碳培养箱，二氧化碳培养箱为现有技术，在此不再赘述。并且优选采用具有37℃恒温控制的二氧化碳培养箱，以实现更佳地人体环境模拟，有利于细胞培养。
32.本装置的细胞培养皿100内设置有悬挂式细胞培养小室(图中未示出)和与悬挂式细胞培养小室相适配的支架200，支架200用于悬挂支撑悬挂式细胞培养小室。悬挂式细胞培养小室为本领域常用的细胞培养器材，在此不再赘述。优选地，本装置中的悬挂式细胞培养小室的型号为6孔板、12孔板或24孔板，以适应大部分实验要求，同时，本装置中的支架200与悬挂式细胞培养小室的型号相适配。
33.如图2和图3所示，本装置中的支架200包括面板210和设置于面板210下方的多个支撑脚220。面板210上开设有与悬挂式细胞培养小室的直径相适配的通孔211，以使得悬挂式细胞培养小室通过通孔211悬挂于面板210上。本实施例中，面板210为圆形，但不限于此，面板210还可以为正方形、长方形或其他任何几何图形。磁力搅拌子310一般置于支架200的下方，以充分搅动培养液。支架200的材质优选为304钢，以避免影响细胞培养，并利于重复使用。
34.本装置中的支架200以及磁力搅拌子310可清洗消毒反复使用，从而极大地降低了培养成本。
35.如图3(a)-(b)所示，优选地，支撑脚220包括与面板210连接的管套221和滑动设于管套221内的脚柱222，即管套221可带动面板210相对脚柱222向上移动，从而增加面板210高度，以适应不同型号悬挂式细胞培养小室以及不同型号的细胞培养皿100，提高了利用率，具体地，适应不同深度的悬挂式细胞培养小室以及不同深度的细胞培养皿100，同时还能够调整磁力搅拌子310和悬挂式细胞培养小室底面的距离。
36.为使得管套221和脚柱222的相对位置稳定，两者通过相适配的导槽2211、限位槽
2212以及限位杆2221连接。具体地，管套221的侧面沿其高度方向延伸开设有导槽2211，管套221的侧面沿其高度方向依次开设有多个限位槽2212，限位槽2212与导槽2211连通，脚柱222的侧边设置有限位杆2221，且限位杆2221的尺寸与导槽2211的尺寸以及限位槽2212的尺寸相适配，以使得限位杆2221在导槽2211、限位槽2212内滑动。进一步地，限位杆2221的截面为正方形，从而增加限位杆2221和导槽2211或限位槽2212之间的接触面积，进而增大摩擦，避免限位杆2221误滑动。再进一步地，脚柱222的底端设置有水平延伸块2222，水平延伸块2222的边缘凸出管套221的边缘，从而增加脚柱222与细胞培养皿100底面的接触面积，使得支架200更为稳定，并避免管套221直接撞击细胞培养皿100底面，造成细胞培养皿100损坏。
37.综上所述，本实用新型通过细胞培养皿和磁力搅拌器配合实现重组三维皮肤模型的动态培养，具体利用磁力搅拌器控制细胞培养皿内的磁力搅拌子对细胞培养皿内的培养液搅拌，保持培养液的流动状态，从而模拟组织生长发育的天然微环境，促进细胞的生长代谢，并且为工程组织提供了剪切力的刺激，可提高工程组织的生物力学特性。
38.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。