一種用于灌流的生物反應器以及用于滲透的生物反應器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于灌流的生物反應器以及用于滲透的生物反應器，包括進液針頭、出液針頭、空心圓管、殼體、第一擋板及第二擋板；殼體的上表面設有第一凹槽，第一凹槽通過第一擋板及第二擋板依次分為第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽，空心圓管的左端穿過第一擋板伸入到第二凹槽內，空心圓管的右端穿過第二擋板伸入到第四凹槽內，空心圓管的中部位于第三凹槽內，進液針頭的端部穿過殼體的壁面伸入到第二凹槽內，且進液針頭的端部套接于空心圓管的左端內，出液針頭的端部穿過殼體的壁面伸入到第四凹槽內，且出液針頭的端部套接于空心圓管的右端內。本發明能夠實現空心圓管位置的固定，同時能夠有效的密封空心圓管與針頭之間的孔隙。
【專利說明】
一種用于灌流的生物反應器以及用于滲透的生物反應器
技術領域
[0001 ]本發明屬于機械自動化與生物技術領域，涉及一種生物反應器，具體涉及一種用于灌流的生物反應器以及用于滲透的生物反應器。
【背景技術】
[0002]組織工程通過模擬天然組織結構，利用細胞、支架、生長因子等三元素構建人造組織，用于受損或退化組織修復。其中，支架是空間運輸和定位細胞和生長因子的關鍵，已被成功的應用于人造皮膚、骨、軟骨、軟骨和膀胱等器官。但在面向肌肉、心臟、肝臟、腎等細胞量大、耗氧量高、并對有效傳遞營養、氧氣和排出代謝廢物的交換要求高的人造組織和器官，血管化需求難以滿足，即難以制造并形成具有類似血管結構和血管網絡的血管化，以保證給大量細胞運輸足夠的營養、生長因子、氧氣，并排出代謝廢物，使細胞能生長并融合到一起，形成大規模的組織和器官。通過空同軸針頭可以將海藻酸鈉溶液和氯化鈣溶液擠出形成組織工程中空心圓管，空心圓管的結構維持性能和滲透能力是組中工程中非常關心的兩個特性，為研究空心血管網維持圓管結構的能力，進行灌流實驗和滲透實驗是很有必要的，然而現有技術不能較好的固定空心圓管的位置，并且不能有效的密封空心圓管及針頭之間的空隙，因此不能為灌流實驗和滲透實驗提供更好的環境條件。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種用于灌流的生物反應器以及用于滲透的生物反應器，該反應器能夠實現空心圓管位置的固定，同時能夠有效的密封空心圓管與針頭之間的孔隙。
[0004]為達到上述目的，本發明所述的用于灌流的生物反應器包括進液針頭、出液針頭、空心圓管、殼體、第一擋板及第二擋板；
[0005]殼體的上表面設有第一凹槽，第一凹槽通過第一擋板及第二擋板依次分為第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽，空心圓管的左端穿過第一擋板伸入到第二凹槽內，空心圓管的右端穿過第二擋板伸入到第四凹槽內，空心圓管的中部位于第三凹槽內，進液針頭的端部穿過殼體的壁面伸入到第二凹槽內，且進液針頭的端部套接于空心圓管的左端內，出液針頭的端部穿過殼體的壁面伸入到第四凹槽內，且出液針頭的端部套接于空心圓管的右端內，第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽內均澆注有明膠。
[0006]所述殼體包括底板以及固定于底板上的上蓋板，其中，底板的上表面設有第五凹槽，上蓋板的中部設有通孔，第五凹槽與所述通孔組成第一凹槽，出液針頭的端部及進液針頭的端部均穿過第五凹槽的壁面。
[0007]所述第一擋板包括第一隔板及第一側板，其中，第一隔板的下端面固定于第五凹槽的底面上，第一隔板的前后端面分別固定于第五凹槽的內壁上，第一側板的下端面固定于第一隔板的上端面上，第一側板的前后端面分別固定于所述通孔的內壁上，第一隔板的上端面開設有第一固定槽，空心圓管內嵌且通過明膠固定于所述第一固定槽內。
[0008]所述第二擋板包括第二隔板及第二側板，其中，第二隔板的下端面固定于第五凹槽的底面上，第二隔板的前后端面分別固定于第五凹槽的內壁上，第二側板的下端面固定于第二隔板的上端面上，第二側板的前后端面分別固定于所述通孔的內壁上，第二隔板的上端面開設有第二固定槽，空心圓管內嵌且通過明膠固定于第二固定槽內。
[0009]第一側板的側面開設有第一緊固槽，第二凹槽內的明膠內嵌于所述第一緊固槽內；
[0010]第二側板的側面開設有第二緊固槽，第四凹槽內的明膠內嵌于所述第二緊固槽內。
[0011]本發明所述的用于滲透的生物反應器包括密封蓋板及用于灌流的生物反應器，其中，所述用于灌流的生物反應器中的第三凹槽通過密封蓋板密封，第三凹槽內的明膠內混合有細胞。
[0012]本發明具有以下有益效果:
[0013]本發明所述的用于灌流的生物反應器以及用于滲透的生物反應器包括出液針頭、進液針頭、空心圓管、殼體、第一擋板及第二擋板，其中，殼體上的第一凹槽通過第一擋板及第二擋板分隔為第二凹槽、第三凹槽及第四凹槽，進液針頭的端部依次穿過殼體的壁面、第二凹槽及第一擋板伸入到第三凹槽內，且進液針頭的端部套接于空心圓管的左端內，第二凹槽內澆注有明膠，通過明膠實現進液針頭與空心圓管之間的密封；出液針頭的端部依次穿過殼體的壁面、第四凹槽及第二擋板伸入到第三凹槽內，且出液針頭的端部套接于空心圓管的右端內，通過明膠實現出液針頭與空心圓管位置的固定，同時實現出液針頭與空心圓管之間的密封，空心圓管的中部位于第三凹槽內，第三凹槽內澆注有明膠，通過明膠實現空心圓管位置的固定，為灌流實驗和滲透實驗提供更好的環境條件，結構簡單，操作方便，便于實現。所述用于滲透的生物反應器包括密封蓋板，第三凹槽通過第三蓋板密封，使第三凹槽成為一個密封的環境，滿足在滲透試驗中因為空心圓管周圍的明膠中包埋細胞而對環境提出的無菌要求。
[0014]進一步，第二凹槽內的明膠內嵌于所述第一緊固槽內，第四凹槽內的明膠內嵌于所述第二緊固槽內，通過第一緊固槽及第二緊固槽增加明膠與第一凹槽內壁及第二凹槽內壁之間緊固程度，壁面明膠脫落或移動。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明中用于灌流的生物反應器的截圖面；
[0016]圖2為本發明中第一擋板5的結構示意圖；
[0017]圖3為本發明中用于灌流的生物反應器的結構示意圖；
[0018]圖4為本發明中用于滲透的生物反應器爆炸圖。
[0019]其中，I為進液針頭、2為出液針頭、3為第一固定槽、4為第二固定槽、5為第一擋板、6為第二擋板、7為第二凹槽、8為第三凹槽、9為第四凹槽、10為上蓋板、11為底板、12為第一隔板、13為第一側板、14為密封蓋板。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明做進一步詳細描述:
[0021]本發明所述的用于灌流的生物反應器包括進液針頭1、出液針頭2、空心圓管、殼體、第一擋板5及第二擋板6;殼體的上表面設有第一凹槽，第一凹槽通過第一擋板5及第二擋板6依次分為第二凹槽7、第三凹槽8及第四凹槽9，空心圓管的左端穿過第一擋板5伸入到第二凹槽7內，空心圓管的右端穿過第二擋板6伸入到第四凹槽9內，空心圓管的中部位于第三凹槽8內，進液針頭I的端部穿過殼體的壁面伸入到第二凹槽7內，且進液針頭I的端部套接于空心圓管的左端內，出液針頭2的端部穿過殼體的壁面伸入到第四凹槽9內，且出液針頭2的端部套接于空心圓管的右端內，第二凹槽7、第三凹槽8及第四凹槽9內均澆注有明膠。
[0022]所述殼體包括底板11以及固定于底板11上的上蓋板10，其中，底板11的上表面設有第五凹槽，上蓋板10的中部設有通孔，第五凹槽與所述通孔組成第一凹槽，出液針頭2的端部及進液針頭I的端部均穿過第五凹槽的壁面;所述第一擋板5包括第一隔板12及第一側板13，其中，第一隔板12的下端面固定于第五凹槽的底面上，第一隔板12的前后端面分別固定于第五凹槽的內壁上，第一側板13的下端面固定于第一隔板12的上端面上，第一側板13的前后端面分別固定于所述通孔的內壁上，第一隔板12的上端面開設有第一固定槽3，空心圓管內嵌且通過明膠固定于所述第一固定槽3內；第二擋板6包括第二隔板及第二側板，其中，第二隔板的下端面固定于第五凹槽的底面上，第二隔板的前后端面分別固定于第五凹槽的內壁上，第二側板的下端面固定于第二隔板的上端面上，第二側板的前后端面分別固定于所述通孔的內壁上，第二隔板的上端面開設有第二固定槽4，空心圓管內嵌且通過明膠固定于第二固定槽4內。
[0023]另外，第一側板13的側面開設有第一緊固槽，第二凹槽7內的明膠內嵌于所述第一緊固槽內；第二側板的側面開設有第二緊固槽，第四凹槽9內的明膠內嵌于所述第二緊固槽內。
[0024]實施例一
[0025]通過灌流系統研究打印出的空心圓管運輸細胞培養液的能力和維持圓管結構的能力，灌流系統包括蠕動栗、用于灌流的生物反應器、儲液瓶和導管。用于灌流的生物反應器如圖1所示，將第三凹槽8作為灌流腔使用，將第二凹槽7及第四凹槽9作為左右兩邊的密封腔使用，打印出空心圓管后，裁剪出合適長度的空心圓管并在其兩端接上進液針頭I及出液針頭2，然后置于殼體內，密封腔內注入20 %的明膠(TG酶濃度為1.2%,靜置10?20s待明膠成膠)，最后，將進液針頭I及出液針頭2接入灌流系統中完成灌流培養。
[0026]實施例二
[0027]本發明所述的用于滲透的生物反應器包括密封蓋板14及用于灌流的生物反應器，其中，所述用于灌流的生物反應器中的第三凹槽8通過密封蓋板14密封，第三凹槽8內的明膠內混合有細胞。
[0028]通過滲透實驗研究打印出的空心圓管滲透細胞培養液的能力，滲透系統包括蠕動栗、用于滲透的生物反應器、儲液瓶和導管。用于滲透的生物反應器如圖4所示，將第三凹槽8作為中間滲透腔使用，將第二凹槽7及第四凹槽9作為左右兩邊的密封腔使用，打印出空心圓管后，裁剪出合適長度的空心圓管并在其兩端接上進液針頭I及出液針頭2，然后固定于殼體內，再往密封腔內注入20 %的明膠(TG酶濃度為1.2 %，靜置10?20s待明膠成膠)，往滲透腔內注入適量包埋細胞的20% (w/v)明膠溶液，再將密封蓋板14置于滲透腔上，形成密封空間。最后，將進液針頭I及出液針頭2接入滲透系統中完成滲透培養。
【主權項】
1.一種用于灌流的生物反應器，其特征在于，包括進液針頭(I)、出液針頭(2)、空心圓管、殼體、第一擋板(5)及第二擋板(6)； 殼體的上表面設有第一凹槽，第一凹槽通過第一擋板(5)及第二擋板(6)依次分為第二凹槽(7)、第三凹槽(8)及第四凹槽(9)，空心圓管的左端穿過第一擋板(5)伸入到第二凹槽(7)內，空心圓管的右端穿過第二擋板(6)伸入到第四凹槽(9)內，空心圓管的中部位于第三凹槽(8)內，進液針頭(I)的端部穿過殼體的壁面伸入到第二凹槽(7)內，且進液針頭(I)的端部套接于空心圓管的左端內，出液針頭(2)的端部穿過殼體的壁面伸入到第四凹槽(9)內，且出液針頭(2)的端部套接于空心圓管的右端內，第二凹槽(7)、第三凹槽(8)及第四凹槽(9)內均澆注有明膠。2.根據權利要求1所述的用于灌流的生物反應器，其特征在于，所述殼體包括底板(II)以及固定于底板(11)上的上蓋板(10)，其中，底板(11)的上表面設有第五凹槽，上蓋板(10)的中部設有通孔，第五凹槽與所述通孔組成第一凹槽，出液針頭(2)的端部及進液針頭(I)的端部均穿過第五凹槽的壁面。3.根據權利要求2所述的用于灌流的生物反應器，其特征在于，所述第一擋板(5)包括第一隔板(12)及第一側板(13)，其中，第一隔板(12)的下端面固定于第五凹槽的底面上，第一隔板(12)的前后端面分別固定于第五凹槽的內壁上，第一側板(13)的下端面固定于第一隔板(12)的上端面上，第一側板(13)的前后端面分別固定于所述通孔的內壁上，第一隔板(12)的上端面開設有第一固定槽(3)，空心圓管內嵌且通過明膠固定于所述第一固定槽(3)內。4.根據權利要求3所述的用于灌流的生物反應器，其特征在于，所述第二擋板(6)包括第二隔板及第二側板，其中，第二隔板的下端面固定于第五凹槽的底面上，第二隔板的前后端面分別固定于第五凹槽的內壁上，第二側板的下端面固定于第二隔板的上端面上，第二側板的前后端面分別固定于所述通孔的內壁上，第二隔板的上端面開設有第二固定槽(4)，空心圓管內嵌且通過明膠固定于第二固定槽(4)內。5.根據權利要求4所述的用于灌流的生物反應器，其特征在于， 第一側板(13)的側面開設有第一緊固槽，第二凹槽(7)內的明膠內嵌于所述第一緊固槽內； 第二側板的側面開設有第二緊固槽，第四凹槽(9)內的明膠內嵌于所述第二緊固槽內。6.—種用于滲透的生物反應器，其特征在于，包括密封蓋板(14)及權利要求1所述的用于灌流的生物反應器，其中，所述用于灌流的生物反應器中的第三凹槽(8)通過密封蓋板(14)密封，第三凹槽(8)內的明膠內混合有細胞。
【文檔編號】C12M3/00GK105950468SQ201610347545
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月23日
【發明人】連芩, 毛偉, 李滌塵, 郭啟帆, 賀健康
【申請人】西安交通大學, 陜西恒通智能機器有限公司