[发明专利]一种高加速度条件下动态压缩加载的生物反应器

摘要

一种高加速度条件下动态压缩加载的生物反应器，包括高加速加载装置和动态压缩加载装置，其中高加速加载装置包括U型直线电机实验平台机座、U型直线电机电磁导轨、U型直线电机滑动导轨、载物台和生物反应器防尘罩；动态压缩加载装置由水平驱动机构、压头加载机构、位移检测机构和位置调节机构组成，压缩加载机构固定在高加速装置的载物台上。本发明的优点是：该生物反应器机通过设置转子转速和升降速加速度，实现在水平方向恒定高加速度直线加载；根据位移传感器的反馈，实现加载过程的精确控制和定量加载；具有自动化程度高、精度高、控制性能优异、操作简便的特点，为组织工程培养提供了新的实践条件、方法和装置。

主权项

1.一种高加速度条件下动态压缩加载的生物反应器，其特征在于：包括高加速加载装置和动态压缩加载装置，其中高加速加载装置包括U型直线电机实验平台机座、U型直线电机电磁导轨、U型直线电机滑动导轨、载物台和生物反应器防尘罩；动态压缩加载装置由水平驱动机构、压头加载机构、位移检测机构和位置调节机构组成，压缩加载机构固定在高加速装置的载物台上，整个生物反应器由生物反应器防尘罩盖住；载物台安装在位于U型直线电机实验平台机座上的U型直线电机电磁导轨和U型直线电机滑动导轨上，其中U型直线电机电磁导轨为培养物载物台提供高加速度，U型直线电机滑动导轨保证培养物载物台实现直线运动，培养物载物台包括培养箱和载物台，培养箱包括培养箱箱体、培养箱箱盖，顶面为具有观察功能的密封透明结构，培养箱顶部设有培养液入口，侧面设有代谢物出口；载物台是一个多孔长方体形状，孔的设置方便上面物体与载物台的固定，载物台与机座通过U型直线电机电磁导轨和U型直线电机滑动导轨相连接；培养箱箱体与载物台通过培养箱挡板、培养箱固定板、固定板螺钉连接固定；生物反应器防尘罩是一个近似长方体空壳状的塑料外壳，防尘罩与机座接触端有磁铁，通过与钢制的U型直线电机实验平台机座产生的磁力固定，对整个生物反应器起到防尘防污染的作用；水平驱动机构由步进电机和联轴器组成，步进电机通过电机侧挡板固定在载物台上并通过挡板安装螺钉固定，通过电机转轴与联轴器相连，联轴器通过联轴器上螺钉固定；位置调节机构包括弹簧、位置调节螺母、丝杠螺旋结构、培养箱密封结及限位挡块，弹簧套在连杆上，位置调节螺母与连杆为轴毂联结，限位挡块与培养箱密封结为螺纹联结，用来实现不同实验要求的培养物初始位置的手动调节；压头加载机构由培养箱固定板、连杆、压头组成，其中压头位于培养箱内，培养箱固定板通过螺钉与载物台固定，连杆与压头通过螺纹联结；位移检测机构核心装置是位于培养箱内的自回复式防水直线位移传感器，该位移传感器胶装在培养室的内壁上，计算机通过位移传感器的实时反馈可实现培养物压缩量的精确调节，确保加载过程准确、可控。