專利名稱：一種用于培養(yǎng)組織工程化食道支架的生物反應器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于構(gòu)建、培養(yǎng)組織工程化器官的裝置，尤其是涉及一種用于培
養(yǎng)組織工程化食道支架的生物反應器。
背景技術：
從組織學結(jié)構(gòu)上看，人體食道是一段25厘米左右長、1. 9厘米左右寬的中空管道，
位于喉嚨與胸腔的后面，連接咽喉和胃部，主要起輸送食物和水的作用。從微觀構(gòu)造上看，
食道由粘膜層、粘膜下層、肌層和外膜層構(gòu)成，肌層的主要作用是起收縮和蠕動作用，使食
物和水在其蠕動下從口腔運送至胃部，粘膜由未角化的復層鱗狀上皮細胞組成，上皮細胞
生長在基膜上，基膜提供上皮細胞生長所需要的特殊蛋白、生長因子及其它營養(yǎng)物質(zhì)，以調(diào)
節(jié)上皮細胞的增殖、分化、遷移和死亡等功能，該上皮細胞和基膜共同構(gòu)成了粘膜層，阻止
內(nèi)容物如水、食物等滲漏入體腔，是食道得以發(fā)揮功能的最重要的生物結(jié)構(gòu)，因此，體外構(gòu)
建的組織工程化食道支架能夠具有正常食道的功能取決于支架內(nèi)腔表面是否具有功能正
常的復層鱗狀上皮細胞層。目前通常是將食道支架置于孵育箱靜態(tài)培養(yǎng)，但是這種培養(yǎng)方
法無法使食道的上皮細胞均勻接種于支架內(nèi)腔表面，上皮細胞的接種密度達不到要求，而
且上皮細胞的培養(yǎng)環(huán)境與體內(nèi)食道細胞實際所在的微環(huán)境相差甚遠，如不能給予上皮細胞
以液體或食物流動的剪切應力等作用力，使體外構(gòu)建的食道支架在功能上不能正常發(fā)揮。 在組織工程領域中，生物反應器是組織工程研究的重要載體，是研究不同環(huán)境因
素對特定細胞、組織的三維功能化培養(yǎng)的影響的重要技術手段。研究表明動態(tài)的生物反
應器在培養(yǎng)細胞的很多方面優(yōu)于靜態(tài)孵育箱，它能實現(xiàn)細胞在體外構(gòu)建的支架上均勻、高
密度接種，是培養(yǎng)細胞_支架復合物進行組織工程化組織或器官體外構(gòu)建的重要工具，目
前動態(tài)的生物反應器基本都是整個反應器轉(zhuǎn)動，才能使安裝在反應器內(nèi)的支架跟著一起
轉(zhuǎn)動，從而達到使細胞均勻接種在支架內(nèi)腔表面的目的，但是這種反應器在使用時首先必
須密封，而且在反應器中必須要充滿培養(yǎng)液，這樣才能避免因轉(zhuǎn)動使反應器內(nèi)產(chǎn)生大量氣
泡而影響培養(yǎng)效果；其次，在整個反應器轉(zhuǎn)動時支架和培養(yǎng)液也隨之一起轉(zhuǎn)動，培養(yǎng)液給
予支架或接種在支架上的細胞的的剪切應力實際上不明顯，甚至沒有，從而也無法給予細
胞-支架復合體類似于人體內(nèi)的生長環(huán)境而使其功能受到影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種可使體外構(gòu)建的食道支架具有正常功能 的用于培養(yǎng)組織工程化食道支架的生物反應器。 本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種用于培養(yǎng)組織工程用食道支 架的生物反應器，包括箱體、傳動連接板、同軸設置的傳動軸和從動軸，所述的傳動軸密封 軸接在所述的箱體上，所述的箱體內(nèi)設置有軸座，所述的從動軸軸接在所述的軸座上，所述 的傳動軸上固定設置有第一支架接頭，所述的從動軸上固定設置有第二支架接頭，所述的 傳動連接板的一端固定設置在所述的第一支架接頭上，所述的傳動連接板的另一端固定設置在所述的第二支架接頭上，所述的傳動軸上設置有轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置。 所述的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置包括電機、主動齒輪、從動齒輪和測速器，所述的主動齒輪通 過減速器與所述的電機連接，所述的從動齒輪同軸固定設置在所述的傳動軸上，所述的測 速器設置在所述的主動齒輪的旁邊。 所述的箱體的內(nèi)底面上固定設置有導軌，所述的軸座與所述的導軌滑動配合，所 述的軸座上螺接有用于將所述的軸座固定在所述的導軌上的第一固定螺釘，通過調(diào)節(jié)軸座 的位置使第一支架接頭與第二支架接頭之間有不同的間距，從而不用更換生物反應器就可 培養(yǎng)不同長度的食道支架，使用比較方便。 所述的傳動連接板的至少一端設置有滑槽，第二固定螺釘穿過所述的滑槽與所述 的第一支架接頭或第二支架接頭固定連接。 所述的生物反應器，還包括蠕動泵，所述的傳動軸的外端部與所述的箱體上分別
設置有管道接頭，所述的傳動軸、所述的第一支架接頭、所述的第二支架接頭和所述的從動
軸上分別設置有同軸的通孔，所述的通孔與所述的管道接頭相連通，所述的管道接頭通過
管道與所述的蠕動泵連接，通過蠕動泵給予培養(yǎng)液一定的流速，使培養(yǎng)液循環(huán)而給予食道
支架更接近于人體內(nèi)的生長環(huán)境。 所述的箱體上設置有用于防塵的蓋板。 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是由于傳動軸上設置有轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置，可驅(qū)動套 接在第一支架接頭與第二支架接頭上的支架轉(zhuǎn)動，使接種在食道支架內(nèi)腔表面的食道上皮 細胞均勻化，而且在培養(yǎng)食道支架的過程中，該反應器的箱體不動，食道支架轉(zhuǎn)動，使箱體 內(nèi)的培養(yǎng)液對食道支架上的細胞有明顯的剪切應力等作用力，使體外構(gòu)建的食道支架模擬 正常食道的工作環(huán)境而使其得以發(fā)揮食道功能；此外，由于箱體不需要轉(zhuǎn)動，因此該箱體也 不需要密封，只要在箱體上放置一塊防塵的蓋板即可，這樣有利于箱體內(nèi)外的氣體交換，使 箱體內(nèi)很快達到與孵育箱相一致的細胞培養(yǎng)所需要的氣體氛圍；該生物反應器也可用于培 養(yǎng)組織結(jié)構(gòu)與食道相似的血管支架。


圖1為本發(fā)明實施例一的主視圖；
圖2為本發(fā)明實施例一的俯視圖；
圖3為本發(fā)明實施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。 實施例一 如圖所示，一種用于培養(yǎng)組織工程用食道支架的生物反應器，包括箱體 1、傳動連接板2、電機6、測速器9、同軸設置的傳動軸4和從動軸5，箱體1的內(nèi)底面上固定 設置有導軌11，導軌11上滑動設置有軸座12，軸座12上螺接有用于將軸座12固定在導軌 11上的第一固定螺釘13，從動軸5軸接在軸座12上，傳動軸4密封軸接在箱體1的一側(cè)， 傳動軸4上固定設置有第一支架接頭41，從動軸5上固定設置有第二支架接頭51，傳動連 接板2的一端固定設置在第一支架接頭41上，傳動連接板2的另一端設置有滑槽21，第二 固定螺釘22穿過滑槽21與第二支架接頭51固定連接，電機6的輸出軸上通過減速器7連接有主動齒輪8，傳動軸4上同軸固定設置有從動齒輪42，從動齒輪42與主動齒輪8相嚙合，測速器9設置在主動齒輪8的旁邊，箱體1上設置有用于防塵的蓋板15。
實施例二 如圖所示，其它結(jié)構(gòu)同實施例一，不同之處在于還包括蠕動泵3，傳動軸4的外端部與箱體1的另一側(cè)分別設置有管道接頭14，傳動軸4、第一支架接頭41、第二支架接頭51和從動軸5上分別設置有同軸的通孔10，通孔10與管道接頭14相連通，管道接頭14通過管道31與蠕動泵3連接。 上述實施例中，當電機6工作時，可通過測速器9測得主動齒輪8的即時轉(zhuǎn)速，然后根據(jù)實際需要的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)電機6的輸出轉(zhuǎn)速，從而得到實際需要的傳動軸4的轉(zhuǎn)速；此外，當電機6不工作(即培養(yǎng)的食道支架不轉(zhuǎn)動)時，可開啟蠕動泵3，通過蠕動泵3給予箱體1內(nèi)的培養(yǎng)液一定的流速，使培養(yǎng)液循環(huán)而給予食道支架更接近于人體內(nèi)的生長環(huán)境。
權利要求
一種用于培養(yǎng)組織工程用食道支架的生物反應器，其特征在于包括箱體、傳動連接板、同軸設置的傳動軸和從動軸，所述的傳動軸密封軸接在所述的箱體上，所述的箱體內(nèi)設置有軸座，所述的從動軸軸接在所述的軸座上，所述的傳動軸上固定設置有第一支架接頭，所述的從動軸上固定設置有第二支架接頭，所述的傳動連接板的一端固定設置在所述的第一支架接頭上，所述的傳動連接板的另一端固定設置在所述的第二支架接頭上，所述的傳動軸上設置有轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置。
2. 如權利要求1所述的一種用于培養(yǎng)組織工程用食道支架的生物反應器，其特征在于 所述的轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置包括電機、主動齒輪、從動齒輪和測速器，所述的主動齒輪通過減速器 與所述的電機連接，所述的從動齒輪同軸固定設置在所述的傳動軸上，所述的測速器設置 在所述的主動齒輪的旁邊。
3. 如權利要求1所述的一種用于培養(yǎng)組織工程用食道支架的生物反應器，其特征在于 所述的箱體的內(nèi)底面上固定設置有導軌，所述的軸座與所述的導軌滑動配合，所述的軸座 上螺接有用于將所述的軸座固定在所述的導軌上的第一固定螺釘。
4. 如權利要求1所述的一種用于培養(yǎng)組織工程用食道支架的生物反應器，其特征在于 所述的傳動連接板的至少一端設置有滑槽，第二固定螺釘穿過所述的滑槽與所述的第一支 架接頭或第二支架接頭固定連接。
5. 如權利要求1所述的一種用于培養(yǎng)組織工程用食道支架的生物反應器，其特征在于 還包括蠕動泵，所述的傳動軸的外端部與所述的箱體上分別設置有管道接頭，所述的傳動 軸、所述的第一支架接頭、所述的第二支架接頭和所述的從動軸上分別設置有同軸的通孔， 所述的通孔與所述的管道接頭相連通，所述的管道接頭通過管道與所述的蠕動泵連接。
6. 如權利要求1所述的一種用于培養(yǎng)組織工程用食道支架的生物反應器，其特征在于 所述的箱體上設置有用于防塵的蓋板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于培養(yǎng)組織工程用食道支架的生物反應器，特點是包括箱體、傳動連接板、同軸設置的傳動軸和從動軸，傳動軸密封軸接在箱體上，箱體內(nèi)設置有軸座，從動軸軸接在軸座上，傳動軸上固定設置有第一支架接頭，從動軸上固定設置有第二支架接頭，傳動連接板的一端固定設置在第一支架接頭上，傳動連接板的另一端固定設置在第二支架接頭上，傳動軸上設置有轉(zhuǎn)動驅(qū)動裝置；優(yōu)點是使接種在食道支架內(nèi)腔表面的食道上皮細胞均勻化，而且在培養(yǎng)食道支架的過程中，該反應器的箱體不動，食道支架轉(zhuǎn)動，使箱體內(nèi)的培養(yǎng)液對食道支架上的細胞有明顯的剪切應力等作用力，使體外構(gòu)建的食道支架模擬正常食道的工作環(huán)境而使其得以發(fā)揮食道功能。
文檔編號C12M3/00GK101748062SQ201010039549
公開日2010年6月23日 申請日期2010年1月5日 優(yōu)先權日2010年1月5日
發(fā)明者李媛媛, 竺亞斌, 陳玲 申請人:寧波大學