專利名稱：用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種組織工程組織仿生培養(yǎng)裝置，具體涉及一種用于組織工程 仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的用于組織工程仿生培養(yǎng)的供給培養(yǎng)液的方式主要有兩種 一種是在 培養(yǎng)器皿注入培養(yǎng)液，當(dāng)培養(yǎng)液使用一段時(shí)間后，將舊的培養(yǎng)液倒掉，然后再 從新注入新鮮培養(yǎng)液，為所培養(yǎng)的組織提供所需營(yíng)養(yǎng)；這種方式由于在更換培 養(yǎng)液時(shí)需打開(kāi)培養(yǎng)器皿，既容易造成培養(yǎng)組織遭受污染，又會(huì)造成培養(yǎng)的組織 短時(shí)間失去供養(yǎng)，因此通常是用于短時(shí)間的培養(yǎng)觀察，尚不能應(yīng)用于長(zhǎng)時(shí)間的 培養(yǎng)研究及臨床應(yīng)用。另一種是采用蠕動(dòng)泵為培養(yǎng)組織輸送培養(yǎng)液，這種方式 雖然可以不間斷輸送培養(yǎng)液，避免污染，但是由于蠕動(dòng)泵是通過(guò)裝在旋轉(zhuǎn)臂上 的三、四個(gè)輥?zhàn)訉?dǎo)管擠壓成弧形并且向前推動(dòng)輸送培養(yǎng)液，其輸送壓力低， 與心臟運(yùn)動(dòng)的壓力相比，相差甚遠(yuǎn)，而且每次泵出的液體量和泵出的速度很不 精確。而組織工程組織的仿生培養(yǎng)需要將培養(yǎng)的組織工程組織置于模擬體內(nèi)血 流動(dòng)力學(xué)生理環(huán)境的體外培養(yǎng)條件下進(jìn)行培養(yǎng)，以促進(jìn)組織工程組織結(jié)構(gòu)和功 能成熟，尤其是在仿生培養(yǎng)組織工程血管時(shí)，更是需要在^^莫擬血管腔內(nèi)應(yīng)力施 加的基礎(chǔ)上模擬血液流動(dòng)生理應(yīng)力環(huán)境和在培養(yǎng)液供給方式上模擬組織液循環(huán) 的生理模式。鑒于目前用于血管組織工程制備技術(shù)的模擬生理應(yīng)力的裝置，都 是利用蠕動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)血管腔內(nèi)模擬血液流動(dòng)施加應(yīng)力，顯然不能實(shí)現(xiàn)真正的模擬 血液流動(dòng)生理應(yīng)力環(huán)境和4莫擬組織液循環(huán)的生理才莫式，因此現(xiàn)有的組織工程組 織仿生培養(yǎng)中，尤其是在血管組織的仿生培養(yǎng)中，還沒(méi)有能夠使組織外的培養(yǎng) 液模擬血液流動(dòng)生理應(yīng)力環(huán)境和模擬組織液循環(huán)的生理沖莫式的循環(huán)供養(yǎng)的裝 置，故對(duì)組織工程組織仿生培養(yǎng)特別是組織工程血管仿生培養(yǎng)的促進(jìn)作用有限， 不能適應(yīng)其研究的要求、臨床應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化的需要，改良設(shè)計(jì)用于組織工程組
織仿生培養(yǎng)特別是組織工程血管仿生培養(yǎng)的，在培養(yǎng)液供給方式上模擬組織液 循環(huán)和模擬血液流動(dòng)生理應(yīng)力環(huán)境的裝置成為近年來(lái)組織工程技術(shù)研究的熱 點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，以及在組織工程組織仿生培養(yǎng) 領(lǐng)域中存在的模擬血液流動(dòng)生理應(yīng)力環(huán)境裝置的空白，提供一種用于組織工程 仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵，它通過(guò)直線電機(jī)、具有褶皺腔壁的伸縮式泵嚢、具有 輸入水嘴和輸出水嘴的單向閥座的組合結(jié)構(gòu)，可形成培養(yǎng)液的循環(huán)供給，并模 擬血管搏動(dòng)刺激及血流的沖刷作用和人體組織液循環(huán)的生理環(huán)境。
本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的所述電動(dòng)伸縮泵包括直線電機(jī)、具有褶 皺腔壁的伸縮式泵嚢、具有輸入水嘴和輸出水嘴的單向閥座，所述直線電機(jī)、 具有輸入水嘴和輸出水嘴的單向閥座分別安裝在一支承座上，具有褶鈹腔壁的 伸縮式泵嚢一端與單向閥座固定連接，伸縮式泵嚢的腔與單向閥座的腔連通， 伸縮式泵嚢的另一端設(shè)有推柱，推柱與直線電機(jī)軸固定連接，所述直線電機(jī)的 軸上安裝開(kāi)關(guān)觸塊， 一行程開(kāi)關(guān)安裝在直線電^L的軸套上。
由于采用了上述方案，用直線電機(jī)作為伸縮泵工作動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)，用具有褶 皺腔壁的伸縮式泵嚢作為分配供給培養(yǎng)液的通道，用具有輸入水嘴和輸出水嘴 的單向閥座輸入、輸出培養(yǎng)液，這樣使本電動(dòng)伸縮泵能夠在電腦的控制下，由 直線電機(jī)帶動(dòng)用具有褶皺腔壁的伸縮式泵嚢沿電機(jī)軸直線運(yùn)動(dòng)的方向延伸膨脹 或收縮，在伸縮式泵嚢膨脹時(shí)吸入培養(yǎng)液，在伸縮式泵嚢收縮時(shí)壓出培養(yǎng)液。 由于直線電機(jī)能夠在電腦的控制下工作，其運(yùn)動(dòng)頻率和運(yùn)動(dòng)速度能夠根據(jù)設(shè)定 模擬生理的脈搏頻率和血液流動(dòng)速度，由此使伸縮式泵嚢能夠在電機(jī)的模擬生 理的脈搏頻率和血液流動(dòng)速度的帶動(dòng)下的膨脹、收縮，使培養(yǎng)液形成模擬生理 環(huán)境的運(yùn)動(dòng)模式。同時(shí)因本伸縮泵的輸入水嘴和輸出水嘴可通過(guò)輸液管道與仿 生組織培養(yǎng)室、儲(chǔ)液裝置等連通形成循環(huán)管路，由此使本伸縮泵為培養(yǎng)組織供 給的培養(yǎng)液能夠形成循環(huán)，實(shí)現(xiàn)密封式循環(huán)管路，讓所培養(yǎng)的組織工程組織能 夠模擬生理血液循環(huán)的環(huán)境中得到制備培養(yǎng)。尤其是當(dāng)本伸縮泵用于模擬仿生
培養(yǎng)組織工程血管組織時(shí)，其模擬血管搏動(dòng)刺激及血流的沖刷作用和人體組織 液循環(huán)的生理環(huán)境更具優(yōu)勢(shì)。
采用本發(fā)明用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵作為培養(yǎng)液的供給裝置， 可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)培養(yǎng)液的緩慢流動(dòng)和不斷更新從而改善組織工程組織內(nèi)部的傳質(zhì) 及供養(yǎng)，因此能夠?qū)M織結(jié)構(gòu)成熟的整個(gè)過(guò)程產(chǎn)生關(guān)鍵性影響。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。


附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中，l為防護(hù)罩，2為電機(jī)支架，3為行程開(kāi)關(guān)座，4為電機(jī)軸，5為連接 套，6為閥座支架，7為支承座，8為墊圈，9為開(kāi)關(guān)觸塊，IO為軸套，ll為行程 開(kāi)關(guān)，12為直線電機(jī)，13為推柱，14為壓緊螺蓋，15為單向閥座，16a為輸入水 嘴，16b為輸出水嘴，17為具有褶皺腔壁的伸縮式泵嚢，18為插座。
具體實(shí)施例方式
參見(jiàn)附圖，本實(shí)施例的用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵包括直線電機(jī) 12、具有褶皺腔壁的伸縮式泵嚢17、具有輸入水嘴16a和輸出水嘴16b的單向閥 座15等。所述直線電機(jī)12、具有輸入水嘴和輸出水嘴的單向閥座15分別安裝在 一支承座7上。支承座7的上部設(shè)有閥座支架6，閥座支架6用螺釘固定連接在支 承座7上，或者采用鉚釘固定或焊接固定也可以，具有輸入水嘴和輸出水嘴的單 向閥座15用螺釘固定在閥座支架7上。支承座7的下部設(shè)有電機(jī)支架2，電機(jī)支架 2用螺釘固定在支承座7上，或者釆用鉚釘固定或焊接固定也可以，直線電機(jī)12 用螺釘固定在電機(jī)支架2上，支承座7上還設(shè)有防護(hù)罩1，該防護(hù)罩l用螺釘固定 在支承座7上，或者采用鉚釘固定或焊接固定也可以，用以對(duì)直線電機(jī)12起保護(hù) 作用。所述直線電機(jī)12的軸上壓裝固定連接一開(kāi)關(guān)觸塊9， 一行程開(kāi)關(guān)ll通過(guò)行 程開(kāi)關(guān)座3安裝在直線電機(jī)12的軸套10上，行程開(kāi)關(guān)座3用螺釘固定在軸套10上， 以便于安裝、拆卸及維修更換。所述支承座7上設(shè)有插座18,插座18也可以設(shè)置 在防護(hù)罩l上，插座18通過(guò)導(dǎo)線分別與直線電機(jī)12、行程開(kāi)關(guān)ll連接。所述插座 18采用航空插座，既保證線路連接的安全性，又解決了線路連接的集中性。具
有褶皺腔壁的伸縮式泵嚢17位于單向閥座15與直線電.機(jī)12之間，具有褶皺腔壁 的伸縮式泵嚢17的一端與單向閥座15固定連接，伸縮式泵嚢17的該端緊套在單 向閥座15的連接頭(未圖示)上，采用螺母壓緊密封連接以及扎條扎緊密封連 接，或采用粘接密封都可以，使伸縮式泵嚢17的腔與單向閥座15的腔連通。伸 縮式泵嚢17的另一端設(shè)有推柱13，伸縮式泵嚢17的該端套在推柱13上，同樣采 用螺母壓緊密封連接以及扎條扎緊密封連接，或采用粘接密封都可以，使該端 形成封閉端。推柱13與直線電機(jī)軸4固定連接，所述直線電機(jī)軸4上螺紋連接一 連接套5，該連接套5同時(shí)將開(kāi)關(guān)觸塊9緊固壓裝在電機(jī)軸4上，具有褶皺腔壁的 伸縮式泵嚢17設(shè)有的推柱13插入連接套5中，并用壓緊螺蓋14與連接套5螺紋連 接，將推柱13與直線電機(jī)軸4固定連接，使直線電機(jī)軸4運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠通過(guò)推柱13 帶動(dòng)具有褶皺腔壁的伸縮式泵嚢17延伸膨脹或收縮。所述具有褶皺腔壁的伸縮 式泵嚢17的制作材料采用醫(yī)用塑料，采用韌性較好的PVC材料或聚碳酸脂材料均 可，尤以聚碳酸脂材料制作為佳。所述具有褶皺腔壁的伸縮式泵嚢17為吹塑成 型的薄壁泵嚢，
本發(fā)明用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵工作時(shí)，其伸縮范圍控制在0 ~ 15mm，可調(diào)增量0. lmm。
在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根
據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變，但這些相應(yīng)的改變都應(yīng)屬于本發(fā)明的權(quán)利要求 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵，其特征在于所述電動(dòng)伸縮泵包括直線電機(jī)、具有褶皺腔壁的伸縮式泵囊、具有輸入水嘴和輸出水嘴的單向閥座，所述直線電機(jī)、具有輸入水嘴和輸出水嘴的單向閥座分別安裝在一支承座上，具有褶皺腔壁的伸縮式泵囊一端與單向閥座固定連接，伸縮式泵囊的腔與單向閥座的腔連通，伸縮式泵囊的另一端設(shè)有推柱，推柱與直線電機(jī)軸固定連接，所述直線電機(jī)的軸上安裝開(kāi)關(guān)觸塊，一行程開(kāi)關(guān)安裝在直線電機(jī)的軸套上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵，其特征在 于所述支岸義座的上部設(shè)有閥座支架，具有輸入水嘴和輸出水嘴的單向閥座固 定在岡座支架上，支7 義座的下部"i殳有電4幾支架，直線電才幾固定在電才幾支架上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵，其特征 在于所述支承座上設(shè)有插座，插座通過(guò)導(dǎo)線分別與直線電機(jī)、行程開(kāi)關(guān)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵，其特征在 于所述插座采用^L空插座。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵，其特征在 于所述直線電機(jī)軸上螺紋連接一連接套，具有褶皺腔壁的伸縮式泵嚢設(shè)有的 推柱插入連接套中，并用壓緊螺蓋與連接套螺紋連接，將推柱與直線電機(jī)軸固 定連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵，其特征 在于所述具有褶皺腔壁的伸縮式泵嚢的制作材料采用醫(yī)用塑料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵，其特征在 于所述具有褶皺腔壁的伸縮式泵嚢為吹塑成型的泵嚢。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于組織工程仿生培養(yǎng)的電動(dòng)伸縮泵，所述電動(dòng)伸縮泵包括直線電機(jī)、具有褶皺腔壁的伸縮式泵囊、具有輸入水嘴和輸出水嘴的單向閥座，所述直線電機(jī)、具有輸入水嘴和輸出水嘴的單向閥座分別安裝在一支承座上，具有褶皺腔壁的伸縮式泵囊一端與單向閥座固定連接，伸縮式泵囊的腔與單向閥座的腔連通，伸縮式泵囊的另一端設(shè)有推柱，推柱與直線電機(jī)軸固定連接，所述直線電機(jī)的軸上安裝開(kāi)關(guān)觸塊，一行程開(kāi)關(guān)安裝在直線電機(jī)的軸套上。它通過(guò)直線電機(jī)、具有褶皺腔壁的伸縮式泵囊、具有輸入水嘴和輸出水嘴的單向閥座的組合結(jié)構(gòu)，可形成培養(yǎng)液的循環(huán)供給，并模擬血管搏動(dòng)刺激及血流的沖刷作用和人體組織液循環(huán)的生理環(huán)境。
文檔編號(hào)C12M3/00GK101368558SQ20081023286
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月14日
發(fā)明者偉 劉, 涌 劉, 呂仁發(fā), 強(qiáng) 周, 磊 宋, 施洪臣, 李殿威, 平 郭 申請(qǐng)人:中國(guó)人民解放軍第三軍醫(yī)大學(xué)