本实用新型专利技术提出一种三维培养细胞的压应力加载装置，涉及细胞应力加载装置设计的技术领域，解决了当前细胞加力装置的设计未以细胞贴近在体条件为前提，难以研究单一形式应力的细胞生物学效应的问题，包括压应力加载部件、多孔膜、细胞培养孔体及含有细胞的三维培养基质，细胞混入于三维培养基质内，应力加载部件与多孔膜共同形成容纳培养液的空腔，此设计保证了细胞培养的条件贴近细胞在体条件，进行压应力加载时，避免了传统体外平面培养的细胞在垂直培养平面的方向上受到压应力的同时，受到牵张应力的缺陷，保证了单一形式应力下的细胞生物学效应研究结果的可靠性。生物学效应研究结果的可靠性。生物学效应研究结果的可靠性。
【技术实现步骤摘要】
一种三维培养细胞的压应力加载装置
[0001]本技术涉及细胞应力加载装置设计的
，更具体地，涉及一种三维培养细胞的压应力加载装置。
技术介绍
[0002]细胞在机械应力下结构、功能的变化以及应力刺激下的相关信号转导是生物力学的重要研究内容，合适的细胞加载机械应力的装置是开展相关研究的必须条件，而不同细胞在体内所需的应力条件不同。为模拟细胞的真实应力条件，用于刺激离体细胞的机械应力可为压应力、牵张力和剪切力等。其中，压应力是一种重要的应力类型。例如，成骨细胞可以感受压应力，并释放各类的细胞因子、生长因子等来调节成骨细胞和破骨细胞的平衡，以调节骨形成及骨吸收。
[0003]目前，离体细胞压应力的加载方式有离心力、接触式压力和基底形变等方式，但其共同特点是采用常规平面培养细胞，但平面培养不能很好地模拟细胞的在体状态，细胞骨架、细胞
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细胞连接和细胞
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基质附着等与机械应力应答相关的重要结构在平面培养下产生了较大改变，而应力应答通过细胞形变产生，平面培养下已发生严重形变的细胞对应力的应答可能与在体细胞明显不同，因此平面培养不是最好的研究细胞压应力应答的模型。
[0004]着眼于细胞水平的应力研究方面，较多的是为了研究细胞可能同时受到的应力，如压缩应力及牵张应力，如2011年7月27日公开的中国专利(CN201908092U)中公开了一种周期性细胞压缩牵张装置，能在相同条件下对细胞施加压缩应力或牵张应力，并且可以精确控制施加应力的大小和频率，但该专利没有以细胞贴近在体条件为前提，同样基于平面培养，这时在细胞受到压应力的情况下，必然会在某一方向受到牵张应力，因此，难以研究确认单一形式应力的细胞生物学效应。
技术实现思路
[0005]为解决当前细胞加力装置的设计未以细胞贴近在体条件为前提，难以研究单一形式应力的细胞生物学效应的问题，本技术提出一种三维培养细胞的应力加载装置，以细胞贴近在体条件为前提，基于三维培养基质，实现单一形式应力的加载。
[0006]为了达到上述技术效果，本技术的技术方案如下：
[0007]一种三维培养细胞的压应力加载装置，包括压应力加载部件、多孔膜、细胞培养孔体及含有细胞的三维培养基质，所述压应力加载部件内部为中空状，端设有密封板，下端开口，密封板用于承载外部施加压应力的砝码，所述多孔膜封闭压应力加载部件的开口，形成用于容纳培养液的空腔，所述细胞培养孔体内设有容纳腔，由多孔膜封闭的压应力加载部件的开口一端置于三维培养基质之上，与三维培养基质自上而下依次设置于容纳腔内。
[0008]在本技术方案中，细胞混入于三维培养基质内，应力加载部件与多孔膜共同形成容纳培养液的空腔，此设计保证了细胞培养的条件贴近细胞在体条件，进行压应力加载时，避免了传统体外平面培养的细胞在垂直培养平面的方向上受到压应力的同时，必然受到牵
张应力的缺陷，进一步保证单一形式应力下的细胞生物学效应研究结果的可靠性。
[0009]优选地，所述压应力加载部件包括承载台及支撑主体，承载台的一端设有密封板，另一端连接支撑主体的上端，承载台的存在能确保用户可以灵活地增减砝码，调节施加压应力的大小。
[0010]优选地，支撑主体为内部中空、下端开口的圆柱状。
[0011]优选地，细胞培养孔体的容纳腔呈圆柱状，容纳腔的直径与支撑主体的外直径相同，保证了细胞培养孔体和支撑主体也即压应力加载部件的匹配，更能贴合细胞所需的在体条件，提高生物力学研究结果的可靠性。
[0012]优选地，所述容纳腔的竖直高度小于细胞培养孔体的竖直高度，即表明容纳腔的没有贯穿整个细胞培养孔体。
[0013]优选地，所述多孔膜上设有若干个均匀分布的膜孔，保证了培养液与细胞的混合，更能贴合细胞所需的在体条件，有利于实现单一形式应力的加载。
[0014]优选地，所述膜孔的孔径均小于细胞的直径，使得细胞无法通过，但又不影响营养代谢等物质的交换。
[0015]优选地，所述膜孔的孔径大小为0.4um。
[0016]优选地，三维培养基质呈圆柱状，三维培养基质的直径与容纳腔的直径相同。
[0017]优选地，所述细胞培养孔体以24孔细胞培养板为成型模具制作而成。
[0018]与现有技术相比，本技术技术方案的有益效果是：
[0019]本技术提出一种三维培养细胞的压应力加载装置，包括压应力加载部件、多孔膜、细胞培养孔体及含有细胞的三维培养基质，细胞混入于三维培养基质内，应力加载部件与多孔膜共同形成容纳培养液的空腔，此结构设计保证了细胞培养的条件贴近细胞在体条件，在进行细胞压应力加载时，避免了传统体外平面培养的细胞在垂直培养平面的方向上受到压应力的同时，必然受到牵张应力的缺陷，实现了体外单一形式压应力的施加，进一步保证了单一形式应力下的细胞生物学效应研究结果的可靠性。
附图说明
[0020]图1表示本技术实施例中提出的三维培养细胞的压应力加载装置的结构图；
[0021]图2表示本技术实施例中提出的多孔膜封闭压应力加载部件的结构示意图；
[0022]图3表示本技术实施例中提出的多孔膜的结构示意图。
具体实施方式
[0023]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0024]为了更好地说明本实施例，附图某些部位会有省略、放大或缩小，并不代表实际尺寸，“上”“下”等部位方向的描述非对本专利的限制；
[0025]对于本领域技术人员来说，附图中某些公知内容说明可能省略是可以理解的。
[0026]下面结合附图和实施例对本技术的技术方案做进一步的说明。
[0027]实施例1
[0028]如图1所示的一种三维培养细胞的压应力加载装置，包括压应力加载部件1、多孔膜2、细胞培养孔体3及含有细胞的三维培养基质4，压应力加载部件1内部为中空状，上端设
有密封板101，下端开口，密封板101用于承载外部施加压应力的砝码A，参见图2，多孔膜2封闭压应力加载部件1的开口，形成用于容纳培养液B的空腔102，所述细胞培养孔体3内设有容纳腔31，由多孔膜2封闭的压应力加载部件的开口一端置于三维培养基质4之上，与三维培养基质4自上而下依次设置于容纳腔31内。
[0029]在本实施例中，参见图2，压应力加载部件1包括承载台11及支撑主体12，承载台11的一端设有密封板101，另一端连接支撑主体12的上端，如图2所示，承载台11可以为倒圆台状，倒圆台上的上平面为密封板，承载外部施加压应力的砝码，倒圆台上下平面连接支撑主体12的上端。
[0030]在本实施例中，如图2所示，支撑主体12为内部中空、下端开口的圆柱状。
[0031]在本实施例中，细胞培养孔体3的容纳腔31呈圆柱状，容纳腔31的直径与支撑主体12的外直径相同。
[0032]在本实施例中，所述容纳腔31的竖直高度小于细胞培养孔体3的竖直高度。
[0033本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种三维培养细胞的压应力加载装置，其特征在于，包括压应力加载部件(1)、多孔膜(2)、细胞培养孔体(3)及含有细胞的三维培养基质(4)，所述压应力加载部件(1)内部为中空状，上端设有密封板(101)，下端开口，密封板(101)用于承载外部施加压应力的砝码，所述多孔膜(2)封闭压应力加载部件(1)的开口，与应力加载部件(1)的下端形成用于容纳培养液的空腔(102)，所述细胞培养孔体(3)内设有容纳腔(31)，由多孔膜(2)封闭的压应力加载部件(1)的开口一端置于三维培养基质(4)之上，与三维培养基质(4)自上而下依次设置于容纳腔(31)内。2.根据权利要求1所述的三维培养细胞的压应力加载装置，其特征在于，所述压应力加载部件(1)包括承载台(11)及支撑主体(12)，承载台(11)的一端设有密封板(101)，另一端连接支撑主体(12)的上端。3.根据权利要求2所述的三维培养细胞的压应力加载装置，其特征在于，支撑主体(12)为内部中空、下端开口的圆柱状。4.根据权利要求3所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：耿远明，徐平平，申晓青，
申请(专利权)人：南方医科大学珠江医院，
类型：新型
国别省市：
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