System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种生物力学刺激整套装置及使用方法制造方法及图纸_技高网

一种生物力学刺激整套装置及使用方法制造方法及图纸

技术编号:41537506 阅读:7 留言:0更新日期:2024-06-03 23:16
本发明专利技术公开了一种生物力学刺激整套装置及使用方法,包括气缸、空气压缩机、气缸智能控制器、导管、3D细胞培养凝胶。本发明专利技术通过空气压缩机提供气流,在气缸智能控制器的调节下,按照一定的频率进行气缸的循环往复运动,同时在气缸下方放置好载有细胞的3D培养凝胶,从而在一定的频率下进行细胞生物力学刺激。本发明专利技术模仿生物体肌肉收缩及舒张和行走时软骨处的按压及提起等人体正常生理组织活动,通过体外细胞生物力学刺激验证实验,并结合体内实验,实现组织再生机理的更深层次研究。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及体外细胞实验验证,特别涉及一种生物力学刺激整套装置及使用方法


技术介绍

1、目前社会生活条件日益提高,人类更多倾向于追求精神消费,这也致使人们更加注重自己的身体健康水平,从而去享受生活,快乐生活。因此健身运动逐渐成为一种时尚,但这也给身体带来了极大的负面影响,如肌肉劳损及关节磨损,轻者可通过休息使得机体自愈,重者就需要外界药物及生物材料进行短暂修复及缓解。但目前没有什么强力特效药物及生物材料可以根治某些疾病,同时对于一些生物材料如何发挥性能,其机理仍尚不明确,使得理想的治疗特定疾病的生物材料难以问世,这也致使患者长期受到相关疾病的困扰。

2、临床上医生也在建议患者在药物的辅助下也要进行适当的运动,这有利于疾病的更快恢复,同时医院也组建了术后康复室,也在助力患者早日康复。以上也能间接地说明体内细胞在机体运动过程中可加速发挥其生物功能,有利于组织的再生及修复。同时近几年生物材料多注重表面拓扑结构的设计,这在于前期研究发现细胞表面具有微小的“细胞触手”感知模块,拓扑结构可以使得细胞发出主动的感知信号,给予细胞发挥细胞行为的能力,同时机体组织如肌肉收缩及舒张,或者行走时的关节软骨挤压及提起也会使得细胞接受到被动挤压的信号,这两种信号(主动+被动)有可能助力指导细胞行为,促进受损和患病组织和器官的修复和再生,这是目前研究的关键之处。

3、目前,针对机体组织如肌肉、关节腔软骨等部位的修复,少见通过主动及被动的体外验证方式去验证材料的具体效果,材料性能的验证主要通过动物体内实验效果,这存在一定的局限性,如何在体外模拟体内情况,从而更直观的验证材料的效果,同时也相呼应体内实验结果,以更完善的数据证明材料具有治疗相关疾病的潜力,这是目前存在的极大技术问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的不足之处,本专利技术的目的是提供一种生物力学刺激整套装置及使用方法,本专利技术通过空气压缩机提供气流,通过导管输送,连接到气缸智能控制器的电磁阀门,在微电脑控制器的控制调节作用下,进气阀规律性关闭及打开使得气缸按照一定的频率进行循环往复运动,在无菌环境下,在气缸下方放置好载有细胞的3d培养凝胶,进而在一定的频率下进行细胞生物力学刺激。通过采用以上技术方案,本专利技术旨在通过控制气缸频率性循环往复来模仿生物体肌肉收缩及舒张和行走时软骨处的按压及提起等人体正常生理组织活动,从而通过体外细胞生物力学刺激验证实验,并结合体内实验,实现组织再生机理的更深层次研究,为治疗疾病提供更详细的实验数据。为了实现根据本专利技术的上述目的及重要意义,提供了一种生物力学刺激整套装置及使用方法,包括:

2、优选的,所述的生物力学刺激装置中空气压缩机气体压力设定为0.2mpa-0.4mpa。

3、优选的所述的生物力学刺激装置中气缸智能控制器的循环往复时间为0.1-10s。

4、优选的,针对不同的组织及人体生理活动场景,如肌肉及软骨,其相应的组织的强度不一,可针对不同的需求选取不同的3d细胞培养凝胶成分。

5、通过采用以上技术方案,可满足不同场景的需求。

6、优选的,所述的生物组织力学强度模拟模块中的3d细胞培养凝胶中的凝胶成分因生物组织不一而使用的凝胶模拟成分不一,符合肌肉强度的生物凝胶为胶原蛋白水凝胶、纤维蛋白水凝胶,符合软骨强度的生物凝胶为透明质酸水凝胶。

7、通过采用以上技术方案,可明确什么场景应该需求什么凝胶来模拟所对应的强度。

8、本专利技术还提供了一种生物力学刺激整套装置的使用方法,包括以下步骤:

9、s1:首先通过空气压缩机提供气流,通过导管输送,连接到气缸智能控制器;

10、s2:在气缸智能控制器的调节下,进气阀规律性关闭及打开使得气缸按照一定的频率进行循环往复运动;

11、s3:在气缸下方放置好载有细胞的3d培养凝胶,进而在一定的频率下进行细胞生物力学刺激。

12、综上所述,本专利技术具有以下功能性意义:本专利技术通过控制气缸频率性循环往复来模仿生物体肌肉收缩及舒张和行走时软骨处的按压及提起等人体正常生理组织活动,从而通过体外细胞生物力学刺激验证实验,并结合体内实验,实现组织再生机理的更深层次研究,为治疗疾病提供更详细的实验数据。

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【技术保护点】

1.一种生物力学刺激整套装置及使用方法,其特征在于,包括:生物力学刺激装置及生物组织力学强度模拟模块,所述生物力学刺激装置包括气缸、空气压缩机、气缸智能控制器、导管,所述生物组织力学强度模拟模块为3D细胞培养凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种生物力学刺激整套装置及使用方法,其特征在于,所述的生物力学刺激装置中空气压缩机气体压力设定为0.2Mpa-0.4Mpa。

3.根据权利要求1所述的一种生物力学刺激整套装置及使用方法,其特征在于,所述的生物力学刺激装置中气缸智能控制器的循环往复时间为0.1-10s。

4.根据权利要求1所述的一种生物力学刺激整套装置及使用方法,其特征在于,所述的生物组织力学强度模拟模块中的3D细胞培养凝胶中的凝胶成分根据生物组织强度不一而不一,如生物组织有肌肉和软骨等等,它们的强度不一。

5.根据权利要求1所述的一种生物力学刺激整套装置及使用方法,其特征在于,所述的生物组织力学强度模拟模块中的3D细胞培养凝胶中的凝胶成分因生物组织不一而使用的凝胶模拟成分不一,符合肌肉强度的生物凝胶为胶原蛋白水凝胶、纤维蛋白水凝胶,符合软骨强度的生物凝胶为透明质酸水凝胶。

6.根据权利要求1所述的一种生物力学刺激整套装置及使用方法,其特征在于,包括以下步骤:

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【技术特征摘要】

1.一种生物力学刺激整套装置及使用方法,其特征在于,包括:生物力学刺激装置及生物组织力学强度模拟模块,所述生物力学刺激装置包括气缸、空气压缩机、气缸智能控制器、导管,所述生物组织力学强度模拟模块为3d细胞培养凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种生物力学刺激整套装置及使用方法,其特征在于,所述的生物力学刺激装置中空气压缩机气体压力设定为0.2mpa-0.4mpa。

3.根据权利要求1所述的一种生物力学刺激整套装置及使用方法,其特征在于,所述的生物力学刺激装置中气缸智能控制器的循环往复时间为0.1-10s。

4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:李玉林白志山连睿贤
申请(专利权)人:华东理工大学
类型:发明
国别省市:

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