体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置，属于细胞力学刺激响应研究领域。上述体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置包括第一板件、第二板件、第三板件和第四板件四个板件；第四板件的下表面和第三板件的上表面之间限定平流腔、连通于平流腔一端的入口稳流腔以及连通于平流腔另一端的出口稳流腔；第二板件的上表面分布有多个上凸的凸台，凸台中间部分内凹形成下腔室；第三板件具有对应凸台的通孔；凸台的上端面覆接有两侧均种植有细胞的半透膜，半透膜盖合下腔室。上述装置及方法能够实现非常接近地模仿生物实体环境下细胞受剪切应力刺激的实验。

Cell co culture flow chamber device simulating blood brain barrier in vitro

【技术实现步骤摘要】
体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置
本技术涉及细胞体外培养及细胞的力学刺激响应研究领域，具体涉及体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置。
技术介绍
力(例如剪切力)可以通过影响细胞内基因的表达和蛋白质的合成来调控细胞的功能，从而在细胞的生理、病理过程中起到重要的作用。现有技术中存在用于研究剪切力刺激对细胞影响的流体装置，然而现有的该类装置的剪切环境与生物实体环境存在较大的差异性，试验结果不能够很好地反应实际情况。
技术实现思路
本技术旨在提供一种体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置，以解决现有的流体装置的流体剪切环境与生物实体环境存在较大的差异性，使试验结果不能够很好地反应实际情况的问题。本技术的实施例是这样实现的：本技术实施例提供一种体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置，其包括第一板件、第二板件、第三板件和第四板件四个板件，且该四个板件被构造成能够沿竖向由下而上依次叠合连接在一起；第四板件的下表面和第三板件的上表面之间限定平流腔、连通于平流腔一端的入口稳流腔以及连通于平流腔另一端的出口稳流腔；体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置上开设有连通入口稳流腔的入口通道和连通出口稳流腔的出口通道，以形成能够供流体从入口通道依次流经入口稳流腔、平流腔、出口稳流腔后从出口通道流出的流道；第二板件的上表面分布有多个上凸的凸台，凸台中间部分内凹形成下腔室；第三板件具有对应凸台的通孔；在第三板件和第二板件叠合的状态下，凸台配合于通孔内；凸台的上端面覆接有两侧均种植有细胞的半透膜，半透膜盖合下腔室，以部分透过地分隔平流腔和下腔室；半透膜的上表面和平流腔的底面共面。进一步地：体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置还包括锁环，锁环的高度小于凸台的高度；锁环接触地套接于凸台的外周；半透膜覆盖在各个凸台上之后，锁环从上而下将半透膜锁紧在凸台上；第三板件的下表面设有用于容纳锁环的环槽，且在第二板件和第三板件的叠合状态下，锁环配合在第二板件的上表面和环槽限定的环腔中。在附加该进一步内容后的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置具有额外的技术效果：半透膜通过锁环和凸台之间的配合，方便地固定在凸台上，且能够确保其处于拉紧状态；第三板件下端设置环槽能够方便地容纳锁环。进一步地：多个凸台沿平流腔的流动方向依次设置。在附加该进一步内容后的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置具有额外的技术效果：多个凸台沿平流腔的流动方向依次设置，凸台限定的下腔室沿平流腔的流动方向依次分布，这样在不同下腔室对应的半透膜的两侧的细胞的代谢产物可在流体流动带动下进行交换，从而形成更加符合生物实体环境的共培养环境。进一步地：凸台中间部分内凹至贯通第二板件，使第一板件的上表面和该内凹围成下腔室。在附加该进一步内容后的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置具有额外的技术效果：凸台设置为贯通，方便结构的加工，并且在试验完成后方便清理下腔室内壁。并且，该实施方式下，还可进一步设置为：第一板件和第二板件之间还叠设弹性垫片，该弹性垫片为环形结构，并封闭地围于各下腔室外侧。该弹性垫片可以在竖向弹性变形以使其厚度发生弹性变化。设置该弹性垫片使得，本装置还具有一种额外的使用模式：在装置的各板件密封连接在一起的状态下，适当降低锁紧力，使得弹性垫片弹性地上顶第二板件，从而使得在弹性垫片的环形内侧形成缝隙，该缝隙连通各下腔室的下端面，使得各个下腔室之间能够实现物质交换，从而形成另一种类型的共培养环境，适应不同试验需求。进一步地：还包括连接螺钉，连接螺钉穿过各个板件并将四个板件锁紧连接在一起。在附加该进一步内容后的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置具有额外的技术效果：通过连接螺钉穿过各个板件并将各板件连接在一起，可方便地实现各板件的组装货拆卸。在本实施例中，为避免相邻板件之间的缝隙漏液，该连接螺钉连接后的四个板件之间的接触应足够紧密，从而确保密封性。进一步地：第一板件和/或第四板件对应平流腔的区域设置为透明结构。在附加该进一步内容后的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置具有额外的技术效果：第一板件和/或第四板件对应平流腔的区域设置为透明结构，使得本装置能够对试验过程进行实时观察。进一步地：第一板件的上表面垂直设置有入口接管和出口接管，入口接管对应连通入口稳流腔，出口接管对应连通出口稳流腔。在附加该进一步内容后的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置具有额外的技术效果：入口接管和出口接管可方便外接的细胞培养液管道和该装置的连通。并且入口接管和出口接管垂直设置，可使得竖向流入的流体的流速被充分吸收和缓冲后90度角转换为水平地流过平流腔，确保平流腔流过的液体的流动符合要求。进一步地：第三板件的上表面的中间部分具有下凹的矩形槽，矩形槽的长向两端下凹形成缓冲槽；第四板件的下表面为平面，其在第四板件连接第三板件的状态下封闭矩形槽和缓冲槽以形成平流腔、入口稳流腔和出口稳流腔。在附加该进一步内容后的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置具有额外的技术效果：缓冲槽的底面位于平流腔底面之下，使得流体进入缓冲槽后由于惯性先向下压缓冲槽的底面和侧壁吸收大部分竖向速度后才向上流动到平流腔的入口，从而由于流体的连续流动，在缓冲槽中形成向下流动的部分和向上流动的部分，两者之间的相互摩擦和粘连作用进一步降低流体的竖向速度分量，从而避免进入平流腔的流体存在影响流动稳定性的过大的竖向速度分量。进一步地：半透膜为有圆形片状的底膜和连接于底膜边沿的环形的周膜；半透膜倒扣于凸台上，且周膜密封地压紧于凸台的外柱面和第三板件的通孔的内周面之间；凸台的外周设有弹性密封环层，弹性密封环层在未受力的情况下的外径大于通孔的直径，以使弹性密封环层和通孔之间形成过盈配合。在附加该进一步内容后的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置具有额外的技术效果：由于该过盈配合，半透膜的周膜被使弹性密封环层弹性地密封压紧于通孔内表面和弹性密封环层之间，一方面避免半透膜受机械损坏，另一方面能够确保通孔和凸台之间的密封性。进一步地：四个板件的任意两个相邻板件之间垫设有密封垫片。在附加该进一步内容后的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置具有额外的技术效果：设置密封垫片可确保相邻板件之间接触面的密封性，避免漏液。可选地，密封垫片可以是硅胶垫片或其他合适的材料构成的垫片。密封垫片为对应于各板件外周位置的环形结构，平流腔、下腔室、入口稳流腔和出口稳流腔均位于其内侧，避免装置的外表面漏液。有益效果：本方案中的细胞共培养流动腔装置使用时，可从入口通道通入细胞培养基，在入口稳流腔缓冲稳流后，平流地经过平流腔，然后经出口稳流腔缓冲而从出口通道通出。两面种植细胞的半透膜固定在凸台上，并部分透过地分隔上方的平流腔和下方的下腔室。由于半透膜的选择性透过特性，平流腔中的部分物质可透过半透膜进入各个下腔室内，从而形成细胞共培养环境，而流体平流地经过平流腔时可施加种植于半透膜上的细胞以剪切力，从而实现对共培养的细胞加载剪切力刺激。由于两侧均种植细胞的半透膜的一侧接触本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置，其特征在于：/n包括第一板件、第二板件、第三板件和第四板件，且该四个板件沿竖向由下而上依次叠合连接在一起；/n所述第四板件的下表面和所述第三板件的上表面之间限定平流腔、连通于平流腔一端的入口稳流腔以及连通于平流腔另一端的出口稳流腔；所述体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置上开设有连通所述入口稳流腔的入口通道和连通所述出口稳流腔的出口通道，以形成能够供流体从入口通道依次流经入口稳流腔、平流腔、出口稳流腔后从出口通道流出的流道；/n所述第二板件的上表面分布有多个上凸的凸台，所述凸台中间部分内凹形成下腔室；/n所述第三板件具有对应所述凸台的通孔；在所述第三板件和所述第二板件叠合的状态下，所述凸台配合于所述通孔内；/n所述凸台的上端面覆接有两侧均种植有细胞的半透膜，所述半透膜盖合所述下腔室，以部分透过地分隔所述平流腔和所述下腔室；/n所述半透膜的上表面和所述平流腔的底面共面。/n

【技术特征摘要】
1.一种体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置，其特征在于：
包括第一板件、第二板件、第三板件和第四板件，且该四个板件沿竖向由下而上依次叠合连接在一起；
所述第四板件的下表面和所述第三板件的上表面之间限定平流腔、连通于平流腔一端的入口稳流腔以及连通于平流腔另一端的出口稳流腔；所述体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置上开设有连通所述入口稳流腔的入口通道和连通所述出口稳流腔的出口通道，以形成能够供流体从入口通道依次流经入口稳流腔、平流腔、出口稳流腔后从出口通道流出的流道；
所述第二板件的上表面分布有多个上凸的凸台，所述凸台中间部分内凹形成下腔室；
所述第三板件具有对应所述凸台的通孔；在所述第三板件和所述第二板件叠合的状态下，所述凸台配合于所述通孔内；
所述凸台的上端面覆接有两侧均种植有细胞的半透膜，所述半透膜盖合所述下腔室，以部分透过地分隔所述平流腔和所述下腔室；
所述半透膜的上表面和所述平流腔的底面共面。


2.根据权利要求1所述的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置，其特征在于：
还包括锁环，所述锁环的高度小于所述凸台的高度；所述锁环接触地套接于所述凸台的外周；所述半透膜覆盖在各个所述凸台上之后，所述锁环从上而下将所述半透膜锁紧在所述凸台上；
所述第三板件的下表面设有用于容纳所述锁环的环槽，且在所述第二板件和所述第三板件的叠合状态下，所述锁环配合在所述第二板件的上表面和所述环槽限定的环腔中。


3.根据权利要求1所述的体外模拟血脑屏障的细胞共培养流动腔装置，其特征在于：
多个所述凸台沿所述平流腔的流动方向依次设置。

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【专利技术属性】
技术研发人员：沈阳，许博闻，刘肖珩，常聪，陈宇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：四川;51