本實(shí)用新型涉及一種血管內(nèi)膜彈性基底培養(yǎng)系統(tǒng)，尤其是一種彈性基底可以為血管內(nèi)膜提供接近人體血管內(nèi)的張應(yīng)力、張應(yīng)變環(huán)境的培養(yǎng)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

心血管疾病的致死率高于腫瘤，是人類第一殺手，而血管內(nèi)膜的結(jié)構(gòu)、功能、基因表達(dá)等與心血管疾病關(guān)系密切。研究表明，血管內(nèi)膜細(xì)胞能識(shí)別血流產(chǎn)生的切應(yīng)力、正應(yīng)力和張應(yīng)力，并將這些力學(xué)信號(hào)傳遞到細(xì)胞內(nèi)部從而刺激細(xì)胞的形態(tài)、功能和基因表達(dá)等的改變。為深入研究血管內(nèi)膜細(xì)胞結(jié)構(gòu)的變異與心血管疾病之間的關(guān)系，需要對(duì)血管內(nèi)膜細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)。由于在體研究的復(fù)雜性，建立一種接近人體血液力學(xué)環(huán)境的血管內(nèi)膜體外實(shí)驗(yàn)裝置是很有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題提供一種溫度穩(wěn)定、仿真度高的血管內(nèi)膜彈性基底培養(yǎng)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種血管內(nèi)膜彈性基底培養(yǎng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括彈性基底培養(yǎng)腔、模擬裝置和參數(shù)測(cè)控裝置，所述彈性基底培養(yǎng)腔與模擬裝置首尾互連形成循環(huán)回路，所述參數(shù)測(cè)控裝置分別連接彈性基底培養(yǎng)腔。

所述彈性基底培養(yǎng)腔包括上底板組件和下底板組件，上、下底板組件通過螺釘均勻壓緊，形成一個(gè)流動(dòng)的細(xì)胞培養(yǎng)空間。

所述上底板組件包括上底板以及分別位于上底板兩端的進(jìn)液口和出液口，所述進(jìn)液口、出液口與模擬裝置相連形成回路。

所述上底板上還設(shè)有透明觀察窗。

所述下底板組件包括下底板以及設(shè)于下底板上的彈性基底、基座、滾輪、聯(lián)軸 器和步進(jìn)電機(jī)，所述彈性基底一端固定在基座上，另一端固定在滾輪上，所述滾輪通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)相連。

所述彈性基底為硅膠片。

所述參數(shù)測(cè)控裝置包括位于彈性基底與基座的固定連接處的拉力傳感器、位于滾輪的輪軸處的光電傳感器、位于上底板兩端的壓力傳感器、位于進(jìn)液口的流量傳感器、位于出液口的溫度傳感器和與上述所有傳感器均連接的計(jì)算機(jī)。

所述模擬裝置包括依次連接的心泵和蓄能器。

所述監(jiān)測(cè)裝置為計(jì)算機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

(1)本實(shí)用新型采用溫度傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，可以為細(xì)胞培養(yǎng)提供溫度相對(duì)穩(wěn)定的脈動(dòng)流環(huán)境；

(2)本實(shí)用新型中電機(jī)帶動(dòng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)彈性基底伸縮，可以為細(xì)胞提供接近于人體血管內(nèi)的張應(yīng)力、張變力環(huán)境；

(3)本實(shí)用新型采用壓力傳感器同時(shí)測(cè)量裝置內(nèi)部近端和遠(yuǎn)端的壓力，即測(cè)得了模擬心臟近端和遠(yuǎn)端的壓力值，仿真度較高。

(4)本實(shí)用新型采用拉力傳感器和光電傳感器測(cè)量彈性基底受到的張應(yīng)力和應(yīng)變量，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)彈性基底是否發(fā)生松弛，并及時(shí)進(jìn)行修正。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；

圖2為彈性基底培養(yǎng)腔的下底板示意圖；

圖3為彈性基底培養(yǎng)腔的上底板示意圖；

其中，1為彈性基底，2為滾輪，3為聯(lián)軸器，4為步進(jìn)電機(jī)，5為基座，6為進(jìn)液口，7為出液口，8為透明觀察窗，9為拉力傳感器，10為光電傳感器，11為壓力傳感器，12為流量傳感器，13為溫度傳感器，14為心泵，15為蓄能器。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。本實(shí)施例以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。

如圖1所示，本實(shí)施例提供一種血管內(nèi)膜彈性基底培養(yǎng)系統(tǒng)，包括彈性基底培養(yǎng)腔、、模擬裝置和參數(shù)測(cè)控裝置。模擬裝置包括相連接的蓄能器15和心泵14。

彈性基底培養(yǎng)腔由上底板組件和下底板組件通過螺釘均勻壓緊組成。如圖3所示，上底板組件包括上底板，上底板上設(shè)有進(jìn)液口6、出液口7、透明觀察窗8。如圖2所示，下底板組件包括下底板，通過壓板將彈性基底1一端固定在基座5上，另一端固定在滾輪2上，滾輪2的輪軸通過聯(lián)軸器3與步進(jìn)電機(jī)4相連。

進(jìn)出液口6、7外接蓄能器15和心泵14等形成回路，為血管內(nèi)膜培養(yǎng)提供接近人體血管環(huán)境的穩(wěn)定脈動(dòng)流環(huán)境。步進(jìn)電機(jī)4對(duì)彈性基底1拉伸間接為血管內(nèi)膜提供張應(yīng)力、張應(yīng)變。蓄能器15可調(diào)節(jié)氣液比例，模擬對(duì)血壓的調(diào)節(jié)；心泵14模擬心臟的周期性射血功能，產(chǎn)生脈動(dòng)流，通過蓄能器15的緩沖，將間歇性脈動(dòng)流轉(zhuǎn)換為連續(xù)性脈動(dòng)流。

參數(shù)測(cè)控裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)控制培養(yǎng)腔內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)，為血管內(nèi)膜的培養(yǎng)提供一個(gè)接近人體血管溫度、流量的環(huán)境。參數(shù)測(cè)控裝置包括拉力傳感器9、光電傳感器10、壓力傳感器11、流量傳感器12、溫度傳感器13和計(jì)算機(jī)，其中，拉力傳感器9位于彈性基底1與基座5的固定連接處，用于測(cè)量彈性基底1受到的張應(yīng)力；光電傳感器10位于滾輪2的輪軸處，用于測(cè)量彈性基底1的應(yīng)變量；壓力傳感器11設(shè)有兩個(gè)，分別位于上底板的進(jìn)液口6、出液口7處，用于測(cè)量培養(yǎng)腔內(nèi)部近端和遠(yuǎn)端的壓力；流量傳感器12位于進(jìn)液口6處，用于測(cè)量培養(yǎng)腔內(nèi)的瞬時(shí)流量和總體流量；溫度傳感器13位于出液口7處，用于測(cè)量培養(yǎng)液溫度；計(jì)算機(jī)分別連接拉力傳感器9、光電傳感器10、壓力傳感器11、流量傳感器12和溫度傳感器13，接收所述培養(yǎng)腔內(nèi)的各項(xiàng)參數(shù)。

彈性基底培養(yǎng)腔中，步進(jìn)電機(jī)4正反向轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)滾輪2轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)彈性基底1做伸縮運(yùn)動(dòng)，從而給培植在彈性基底1上的血管內(nèi)膜提供張應(yīng)力。拉伸前，系統(tǒng)將彈性基底1拉伸至一個(gè)初始位置，此時(shí)拉力傳感器11測(cè)得拉力值為0N(彈性基底1處于臨界狀態(tài))。拉伸過程中，拉力傳感器11測(cè)的彈性基底1的拉應(yīng)力，通過計(jì)算進(jìn)而得出彈性基底1的應(yīng)變值。應(yīng)力應(yīng)變曲線可在計(jì)算機(jī)上顯示。

培養(yǎng)過程中，血管內(nèi)膜的培養(yǎng)狀態(tài)可通過透明觀察窗8進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。