[发明专利]主动脉夹层瘤血流剪切力诱发血管细胞释放炎症因子影响肺上皮细胞功能的微流控芯片装置

摘要

本发明属于细胞生物力学实验装置技术领域，公开了一种主动脉夹层瘤血流剪切力诱发血管细胞释放炎症因子影响肺上皮细胞功能的微流控芯片装置。该微流控芯片装置包括贮液槽、减振器、蠕动泵、气压泵控制系统、血管内皮细胞VECs/平滑肌细胞VSMCs联合培养腔、弹性腔A、弹性腔B、阻力阀A、阻力阀B、肺上皮细胞PECs培养腔、硅胶管道和三通；两个培养腔及其外围单元，形成两个相对独立的循环系统，两个循环系统通过共用储液槽实现VECs/VSMCs和PECs的信息通讯。本发明可成功用于振荡剪切力和张应力诱发血管细胞释放炎症因子影响肺细胞功能的研究。

主权项

1.一种主动脉夹层瘤血流剪切力诱发血管细胞释放炎症因子影响肺上皮细胞功能的微流控芯片装置，其特征在于，所述的微流控芯片装置包括贮液槽(1)、蠕动泵(2)、减振器(3)、气压泵控制系统、血管内皮细胞VECs/平滑肌细胞VSMCs联合培养腔(4)、肺上皮细胞PECs培养腔(5)、弹性腔A(6)、弹性腔B(7)、阻力阀A(8)、阻力阀B(9)、硅胶管道和三通；两个培养腔及其外围单元，形成两个相对独立的循环系统，两个循环系统通过共用储液槽(1)实现VECs/VSMCs和PECs的信息通讯；所述的阻力阀A(8)、弹性腔A(6)、VECs/VSMCs联合培养腔(4)的VECs所在腔室、弹性腔B(7)和阻力阀B(9)依次连接形成一条支路；PECs培养腔(5)形成另一条支路；两条支路集成在一个微流控芯片上，各元件之间通过微通道连接，两条支路汇合成一条管道流出微流控芯片，通过硅胶管与贮液槽(1)相通；所述的贮液槽(1)、蠕动泵(2)与减振器(3)依次相连后，减振器(3)与微流控芯片连接；所述的阻力阀A(8)和阻力阀B(9)均与气压泵相连；所述的VECs/VSMCs联合培养腔(4)包括上下两个矩形腔，两个矩形腔由弹性多孔薄膜隔开，弹性多孔薄膜的上、下两面分别种植VSMCs和VECs；所述的微流控芯片装置通过调节弹性腔A(6)和弹性腔B(7)的顺应性、以及阻力阀A(8)和阻力阀B(9)的阻力之比，对血管内皮细胞VECs产生不同平均值、后向/前向脉动分量的振荡剪切应力；同时，对弹性多孔薄膜另一面培养的血管平滑肌细胞产生周向应力，其应力大小取决于压力和弹性模量的大小；通过调控气压泵压力，控制阻力阀A(8)和阻力阀B(9)的开放/关闭程度、开闭时间长短及闭合延迟时间，为VECs/VSMCs联合培养腔(4)输入不同幅度的近生理脉动血压和流量波形；通过控制阻力阀A(8)的开/关频率改变近生理脉动血压和流量波形的频率，在VECs/VSMCs联合培养腔(4)内得到不同幅度和不同频率的周向应力和血流剪切力波形。