[发明专利]旋转式细胞支架种植装置

说明书

【技术领域】

本发明涉及医疗器械及组织工程学领域，特别是提出了一种模拟细胞三维培养的旋转式细胞支架种植装置。

【背景技术】

在冠脉狭窄类心血管类疾病的治疗中，血管内支架的作用举足轻重。目前的血管内支架的研究主要集中在支架载药及可降解方面，但是最终目的都是为了治疗期间的内皮化过程。研究发现，在血管疾病的治疗上，体外细胞种植支架是更为直接的内皮化方法，在同等条件下，内皮细胞种植的支架能取得较好的组织相容性和血液相容性，更有利于心血管疾病的治疗，结合细胞培养工程，细胞支架种植技术应用而生。

细胞支架种植技术是将血管内支架作为细胞载体，在其表面喷涂上一层介质，将基因修饰的细胞种植到支架的表面后，植入体内，以达到细胞接种的目的，从而可以治疗动脉粥样硬化中受损内皮等。细胞支架种植支架带动了细胞支架种植装置的研发。

但是常规的体外静态培养方法由于重力作用，几乎不可能建立体内组织细胞所处的局部三维立体微环境，不能够为组织细胞提供正常生长发育的环境条件，细胞失去原有的立体形态，造成支架上细胞粘附不佳等问题。而细胞三维培养技术又促进了组织工程学的发展，旋转式细胞培养系统通过反应器的不断旋转，模拟微重力环境，为其开创了一个新研究领域。

现有细胞支架种植装置虽然能制备出符合一定要求的细胞支架，但是在实验研究和使用中，暴露出的问题如下：1.支架局部出现生长不均匀、粘附不牢、细胞脱落等现象；2.装置需要借助于CO₂恒温培养箱提供相应的培养条件；3.不能批量化生产细胞支架；4.不能动态监视培养环境，缺乏培养条件失调时报警系统；5.设备自动化程度较低，使用繁琐。

【发明专利内容】

本发明针对上有技术存在的缺陷，提供了一种旋转式细胞支架种植装置。

本发明的技术方案如下：旋转式细胞支架种植装置，包括装置体(1)和上位机界面(2)。所述装置体内设有核心板和接口板，构成微处理器；微处理器与温度传感器及通过固态继电器与加热棒相连，实现恒温控制；微处理器控制CO₂传感器与CO₂气路、紫外灯及通过驱动器与电机相连，电机机轴上固定连接共培养模具，模具内放置细胞培养液与血管内支架，提供无菌种植环境。所述上位机界面通过串口与微处理器连接，上位机界面、红外遥控和液晶显示完成温度、转速、CO₂的实时监测与调控、数据存储及显示。本发明解决了血管内支架上细胞生长分布不均、粘附不牢等问题，使用方便，不需要使用CO2恒温培养箱即可独立作业，实现细胞支架的种植功能，具有应用及临床价值。

所述装置体内设有鼓风机，搅拌使培养室温度更均匀，所述培养室的温控范围：37.0±0.1℃，恒温后培养室的温度波动≤0.1℃，CO₂浓度为5％。

所述电机为步进电机，正转、反转的转速均连续可调，转速范围在0～5转/分钟。

所述微处理器上设有温度及CO₂浓度异常报警装置。

所述共培养模具内腔直径为60mm，模具上有两个对称支管，直径4mm，便于细胞培养液的更换，共培养模具的一端覆有透气不透液的半透膜，便于气体交换；共培养模具有多个支架固定点，可实现细胞支架的批量化制备。

所述装置通过红红外遥控或者上位机即可使用。

本发明的有益效果在于：装置实现了自动化控制，使用简单；可进行独立作业，无需借助于CO₂恒温培养箱；上位机及报警系统提高了故障监测率，培养条件失调时，可以使我们在第一时间发现问题，避免实验误操作的发生；可提供稳定的共培养环境，使细胞在血管内支架上均匀、牢固生长；多个支架固定点可实现细胞支架的批量化制备，种植效率高，节约时间。

【附图说明】

图1是旋转式细胞支架种植装置的结构示意图；

图2是共培养模具结构示意图；

图3是CO2气路结构示意图；

图4是上位机端功能图。

图中：1.装置体；9.培养室；151.模具体；152.模具盖；153.固定连接件；154.支架固定点；155.支管；156.小槽；157.螺孔；158.孔道。

【具体实施方式】

以下所述为本发明专利的具体实施方式。