[发明专利]一种力-化学耦合生物学实验装置及其控制方法

权利要求书

1.一种力-化学耦合生物学实验装置，包括：微流动模块、蠕动泵、储液器、活塞室、微调气泵、活塞、盖板、上层容纳盒、卡合固定块、薄膜。其特征在于：所述微流动模块的流体出口通过软管与所述蠕动泵的吸入口连接，所述蠕动泵的排出口通过液力软管与所述储液器的入口连接，所述储液器的出口通过液力软管与流体入口连接，所述微流动模块的第一气流接口与第二气流接口之间连接有气泵，所述气泵由活塞室、微调气泵、活塞组成，所述活塞室内两对活塞，所述微调气泵的气路与活塞室连通，通过所述微调气泵充入/吸收惰性气体，推动所述活塞在所述活塞室内移动。所述微流动模块的上部卡合有卡合固定块，所述卡合固定块内部固定有透明状的薄膜，所述卡合固定块的上部卡合有上层容纳盒，所述上层容纳盒与盖板呈嵌入式连接。

2.根据权利要求1所述的一种力-化学耦合生物学实验装置，其特征在于：所述薄膜具有选择透过性，所述微流动模块与卡合固定块之间以及卡合固定块与上层容纳盒之间均设置有密封环，所述密封环由硅胶液涂覆凝固而成。

3.根据权利要求1所述的一种力-化学耦合生物学实验装置，其特征在于：所述微流动模块呈盒状，所述微流动模块的左、右两侧分别设置有流体出口和流体入口，所述微流动模块的前、后两侧分别设置有第一气流接口和第二气流接口；在细胞液流动方向上，所述流体入口与集液槽的入口连接，所述集液槽的出口通过多个并联的毛细管与所述下层流动腔的入口连接，所述下层流动腔的出口通过多个并联的毛细管与另一集液槽的入口连接，另一集液槽的出口与所述流体出口连接。

4.根据权利要求3所述的一种力-化学耦合生物学实验装置，其特征在于：所述盖板为矩形盖状，采用透明材料制作；所述盖板的上部设置有腔体注入口、化学激励物质添加口、腔体流出口，所述盖板的下部与上层容纳盒之间形成使化学激励物质流动的上层流动腔。

5.根据权利要求3所述的一种力-化学耦合生物学实验装置，其特征在于：所述微流动模块的第一气流接口和第二气流接口弹性连接下层流动腔的一侧设置有弹性气囊。

6.一种力-化学耦合生物学实验方法，用于如权利要求4-6任一项所述的一种力-化学耦合生物学实验装置，所述实验方法具体步骤如下：

1)取细胞培养液18～25ml加入所述储液器中，将化学激励物质通过化学激励添加口加入上层流动腔中；

2)设定蠕动泵的频率和工作周期，使蠕动泵按设定频率、设定周期进行工作，同时，启动化学激励物质泵送装置，使化学激励物质在薄膜上形成微流动；

3)通过电子显微镜实时观察并采集下层流动腔中细胞液图像；

4)当医务人员从所述细胞液图像中判断出细胞液已达到预设的培养时间，细胞的外形已达到预期效果，则停止蠕动泵、化学激励物质泵动作；

5)从储液器中收集样品。