專利名稱：一種組合式多功能生物反應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物醫(yī)學(xué)工程中的生物反應(yīng)器，特別是一種組合式多功能生物反應(yīng)器。
背景技術(shù)：
近年來，由于軟骨退化或缺損引起關(guān)節(jié)疼痛、活動(dòng)障礙甚至完全喪失關(guān)節(jié)功能已成為醫(yī)學(xué)治療的一個(gè)難題。盡管臨床上采用很多新技術(shù)、新方法進(jìn)行治療，但仍沒有形成合適的方法來獲得滿意的治療效果。目前，軟骨組織工程正成為一種永久修復(fù)組織缺損的理想方法，并且在種子細(xì)胞、支架材料、生長調(diào)節(jié)因子、組織構(gòu)建等方面都已取得巨大的進(jìn)展。當(dāng)前通常使用的對(duì)細(xì)胞培養(yǎng)、組織和細(xì)胞-支架培養(yǎng)物培養(yǎng)及保持的生物反應(yīng)器有四種，即靜態(tài)生物反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)瓶生物反應(yīng)器、旋轉(zhuǎn)壁式生物反應(yīng)器和灌流式生物反應(yīng)器[Advanced Drug DeliveryReviews 33(1998) 15 - 30, Tissue Engineering. 2003，9 (3)，549-553]，不同的種子細(xì)胞、新型支架材料、生長因子等構(gòu)成培養(yǎng)物，分別在這幾種生物反應(yīng)器中進(jìn)行培養(yǎng)，主要是利于培養(yǎng)物形態(tài)、結(jié)構(gòu)的生長。盡管現(xiàn)有技術(shù)中各種生物反應(yīng)器的使用優(yōu)化了培養(yǎng)物的生長，但培養(yǎng)物的生長、發(fā)育還是沒達(dá)到臨床要求。培養(yǎng)的人工軟骨在結(jié)構(gòu)和功能上與活體軟骨還有較大的差距，這直接影響了人工軟骨在臨床上的應(yīng)用。實(shí)際上有很多物理因素都會(huì)影響軟骨組織的生長和發(fā)育，而力學(xué)因素又在其中起了主要作用。因此，很多研究者研制出了多種有力學(xué)環(huán)境的生物反應(yīng)器，嘗試培養(yǎng)功能化人工軟骨，這些反應(yīng)器的力學(xué)條件有流體剪應(yīng)力、液體壓力、拉伸、直接壓縮、變形剪應(yīng)力或其中一種或幾種條件的組合，其中流體剪應(yīng)力、液體壓力和直接壓縮的培養(yǎng)軟骨的條件正被廣泛研究。但是，關(guān)節(jié)有支撐、運(yùn)動(dòng)的功能，股骨遠(yuǎn)端與脛骨近端之間有滑液，軟骨就像水中的海綿，在動(dòng)態(tài)壓力下，軟骨中的液體形成了被擠壓出去、又回流的過程，這樣營養(yǎng)了軟骨。力學(xué)條件驅(qū)使軟骨組織內(nèi)部獲得營養(yǎng)和廢物排除，在正常組織擴(kuò)散傳輸?shù)幕A(chǔ)上，軟骨組織有力學(xué)驅(qū)動(dòng)的對(duì)流傳輸，因此合適的力學(xué)條件是關(guān)節(jié)軟骨傳質(zhì)過程研究的必要條件。股骨遠(yuǎn)端與脛骨近端相互接觸，有兩種相對(duì)運(yùn)動(dòng)，一種是滾動(dòng)，另一種似車輪滑動(dòng)，產(chǎn)生表面剪應(yīng)力。因此，根據(jù)組織工程構(gòu)建的仿真原理，我們提出用于軟骨組織工程的全功能生物反應(yīng)器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述存在問題，提供一種組合式多功能生物反應(yīng)器，該生物反應(yīng)器不但可實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)滑動(dòng)加載，而且可以實(shí)現(xiàn)拉壓加載，同時(shí)還可以用于組織工程培養(yǎng)、組織離體實(shí)驗(yàn)以及材料力學(xué)性能測(cè)試。本發(fā)明的技術(shù)方案—種組合式多功能生物反應(yīng)器，由底座導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、直線電機(jī)、培養(yǎng)室及壓縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、滾動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和拉壓機(jī)構(gòu)構(gòu)成，
底座導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)包括底座、凸臺(tái)和導(dǎo)軌,凸臺(tái)與底座固定,導(dǎo)軌固定在凸臺(tái)上；直線電機(jī)包括電機(jī)定子、電機(jī)動(dòng)子a、電機(jī)動(dòng)子b、滑臺(tái)a和滑臺(tái)b，電機(jī)定子與底座固定，凹型的滑臺(tái)a和滑臺(tái)b分別緊扣在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成滑動(dòng)配合，電機(jī)動(dòng)子a和電機(jī)動(dòng)子b分別與滑臺(tái)a和滑臺(tái)b固定；
培養(yǎng)室及壓縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括壓縮平臺(tái)、壓縮調(diào)節(jié)架、擋板、壓縮平臺(tái)底架、上楔形滑塊、下楔形滑塊、壓縮調(diào)節(jié)螺桿、回位彈簧和培養(yǎng)室，壓縮平臺(tái)通過螺釘固定在底座凸臺(tái)，壓縮平臺(tái)兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)平行的矩形孔，凹型壓縮調(diào)節(jié)架從壓縮平臺(tái)底部穿過兩個(gè)矩形孔并可沿矩形孔垂直移動(dòng)，兩塊L型擋板分別與壓縮調(diào)節(jié)架的兩塊側(cè)板固定并在擋板上檐與側(cè)板頂邊之間形成兩條平行的導(dǎo)槽，壓縮平臺(tái)底架為凹型板件并通過兩個(gè)側(cè)板與壓縮平臺(tái)底面固定，上楔形滑塊和下楔形滑塊形狀相同，截面均呈半梯形面，上楔形滑塊和下楔形滑塊設(shè)置于壓縮平臺(tái)底架內(nèi)，下楔形滑塊的直面與壓縮平臺(tái)底架的底面相接，上楔形滑塊的直面與壓縮調(diào)節(jié)架的底面相接，上楔形滑塊和下楔形滑塊的兩個(gè)斜面相接并形成滑動(dòng)配合，壓縮調(diào)節(jié)螺桿固定在壓縮平臺(tái)底架的一側(cè)并與下楔形滑塊的寬底面連接，兩根回位彈簧位于壓縮調(diào)節(jié)架的腰部，其兩端分別與壓縮調(diào)節(jié)架底板上表面和壓縮平臺(tái)的下表面固定，培養(yǎng)室為分成間隔小室的長方體盒，培養(yǎng)室設(shè)置于壓縮調(diào)節(jié)架兩塊側(cè)板之間并可在壓縮平臺(tái)上水平移動(dòng)，培養(yǎng)室兩個(gè)側(cè)面頂部分別固定有齒條；滾動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑臺(tái)支架a、連桿a、連桿頭和輥輪，L型滑臺(tái)支架a固定在滑臺(tái)a上，連桿a的一端與滑臺(tái)支架a固定，另一端與連桿頭連接，連桿頭為凹型叉桿，叉桿端部設(shè)有環(huán)形卡槽，兩根叉桿通過卡槽分別與輥輪輪軸的兩端連接并使輥輪沿?fù)醢迮c壓縮調(diào)節(jié)架形成的兩條導(dǎo)槽水平移動(dòng)，輥輪的兩端分別固定有兩個(gè)齒輪并與培養(yǎng)室兩個(gè)側(cè)面的齒條嚙合；滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑臺(tái)支架b和連桿b，L型滑臺(tái)支架b固定在滑臺(tái)b上，連桿b的一端與滑臺(tái)支架b固定，另一端與培養(yǎng)室的側(cè)板固定；拉壓機(jī)構(gòu)包括拉壓平臺(tái)、拉壓室、拉壓桿a、拉壓桿b、拉壓頭a、拉壓頭b、拉壓頭夾板a、拉壓頭夾板b、緊固螺釘a和緊固螺釘b，拉壓平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和大小與壓縮平臺(tái)相同并可互換安裝，拉壓室固定于拉壓平臺(tái)上，拉壓桿a和拉壓桿b的外端分別與滑臺(tái)支架a和滑臺(tái)支架b固定，拉壓桿a和拉壓桿b的內(nèi)端分別從兩側(cè)穿過拉壓室并分別與拉壓室內(nèi)的拉壓頭a和拉壓頭b的一端固定，拉壓頭a和拉壓頭b的另一端分別設(shè)有L型直角平面，拉壓試驗(yàn)材料的兩端分別通過拉壓頭夾板a和拉壓頭夾板b與L型直角平面夾緊并分別通過緊固螺釘a和緊固螺釘b固定。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是該多功能生物反應(yīng)器以前人沒有使用過的直線電機(jī)為動(dòng)力源，提高了裝置精度，并且加載機(jī)構(gòu)可以靈活拆卸安裝形成滾滑加載裝置和拉壓加載裝置，為組織工程研究提供多種力學(xué)環(huán)境，可廣泛應(yīng)用于細(xì)胞培養(yǎng)和組織修復(fù)等研究，為生物醫(yī)學(xué)工程的發(fā)展提供新的技術(shù)支撐。


圖I為該生物反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)、滑動(dòng)功能總裝示意圖。圖2為該生物反應(yīng)器底座、導(dǎo)軌和直線電機(jī)安裝示意圖。圖3為該生物反應(yīng)器壓縮調(diào)節(jié)部分結(jié)構(gòu)放大示意圖。
圖4為該生物反應(yīng)器下楔形滑塊放大示意圖。圖5為該生物反應(yīng)器滾動(dòng)部分連接放大示意6為該生物反應(yīng)器滾動(dòng)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)組裝放大示意圖。圖7為該生物反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)拉壓功能總裝示意圖。圖8為該生物反應(yīng)器拉壓機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖中1.底座2.凸臺(tái)3.導(dǎo)軌4.電機(jī)定子5.電機(jī)動(dòng)子a 6.電機(jī)動(dòng)子b7.滑臺(tái)a 8.滑臺(tái)b 9.壓縮平臺(tái)10.壓縮調(diào)節(jié)架11.擋板12.壓縮平臺(tái)底架13.上楔形滑塊14.下楔形滑塊15.壓縮調(diào)節(jié)螺桿16.回位彈簧17.培養(yǎng)室18.導(dǎo)槽19.齒條20.滑臺(tái)支架a 21.連桿a 22.連桿頭23.輥輪24.卡槽25.齒輪26.滑臺(tái)支架b 27.連桿b28.拉壓平臺(tái)29.拉壓室30.拉壓桿a 31.拉壓桿b 32.拉壓頭a 33.拉壓頭b 34.拉壓頭夾板a 35.拉壓頭夾板b 36.緊固螺釘a 37.緊固螺釘b
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一種用于軟骨組織工程的滾動(dòng)和滑動(dòng)加載裝置，由底座導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、直線電機(jī)、培養(yǎng)室及壓縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、滾動(dòng)機(jī)構(gòu)和滑動(dòng)機(jī)構(gòu)構(gòu)成，底座導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)包括底座I、凸臺(tái)2和導(dǎo)軌3，凸臺(tái)2與底座I固定,導(dǎo)軌3固定在凸臺(tái)2上；直線電機(jī)包括電機(jī)定子4、電機(jī)動(dòng)子a5、電機(jī)動(dòng)子b6、滑臺(tái)a7和滑臺(tái)b8，電機(jī)定子4與底座I固定，凹型的滑臺(tái)a7和滑臺(tái)b8分別緊扣在導(dǎo)軌3上并與導(dǎo)軌3形成滑動(dòng)配合，電機(jī)動(dòng)子a5和電機(jī)動(dòng)子b6分別與滑臺(tái)a7和滑臺(tái)b8固定；培養(yǎng)室及壓縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括壓縮平臺(tái)9、壓縮調(diào)節(jié)架10、擋板11、壓縮平臺(tái)底架12、上楔形滑塊13、下楔形滑塊14、壓縮調(diào)節(jié)螺桿15、回位彈簧16和培養(yǎng)室17，壓縮平臺(tái)9通過螺釘固定在底座凸臺(tái)2，壓縮平臺(tái)9兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)平行的矩形孔，凹型壓縮調(diào)節(jié)架10從壓縮平臺(tái)9底部穿過兩個(gè)矩形孔并可沿矩形孔垂直移動(dòng)，兩塊L型擋板11分別與壓縮調(diào)節(jié)架10的兩塊側(cè)板固定并在擋板上檐與側(cè)板頂邊之間形成兩條平行的導(dǎo)槽18，壓縮平臺(tái)底架12為凹型板件并通過兩個(gè)側(cè)板與壓縮平臺(tái)9底面固定，上楔形滑塊13和下楔形滑塊14形狀相同，截面均呈半梯形面，上楔形滑塊13和下楔形滑塊14設(shè)置于壓縮平臺(tái)底架12內(nèi)，下楔形滑塊14的直面與壓縮平臺(tái)底架12的底面相接，上楔形滑塊13的直面與壓縮調(diào)節(jié)架10的底面相接，上楔形滑塊13和下楔形滑塊14的兩個(gè)斜面相接并形成滑動(dòng)配合，壓縮調(diào)節(jié)螺桿15固定在壓縮平臺(tái)底架12的一側(cè)并與下楔形滑塊14的寬底面連接，兩根回位彈簧16位于壓縮調(diào)節(jié)架10的腰部，其兩端分別與壓縮調(diào)節(jié)架10底板上表面和壓縮平臺(tái)9的下表面固定，培養(yǎng)室17為分成間隔小室的長方體盒，培養(yǎng)室17設(shè)置于壓縮調(diào)節(jié)架10兩塊側(cè)板之間并可在壓縮平臺(tái)9上水平移動(dòng)，培養(yǎng)室17兩個(gè)側(cè)面頂部分別固定有齒條19 ;滾動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑臺(tái)支架a20、連桿a21、連桿頭22和輥輪23，L型滑臺(tái)支架a20固定在滑臺(tái)a7上，連桿a21的一端與滑臺(tái)支架a20固定，另一端與連桿頭22連接，連桿頭22為凹型叉桿，叉桿端部設(shè)有環(huán)形卡槽24，兩根叉桿通過卡槽24分別與輥輪23輪軸的兩端連接并使輥輪23沿?fù)醢迮c壓縮調(diào)節(jié)架形成的兩條導(dǎo)槽18水平移動(dòng)，輥輪23的兩端分別固定有兩個(gè)齒輪25并與培養(yǎng)室17兩個(gè)側(cè)面的齒條19嚙合；滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑臺(tái)支架b26和連桿b27，L型滑臺(tái)支架b26固定在滑臺(tái)b8上，連桿b27的一端與滑臺(tái)支架b26固定，另一端與培養(yǎng)室17的側(cè)板固定；拉壓機(jī)構(gòu)包括拉壓平臺(tái)28、拉壓室29、拉壓桿a30、拉壓桿b31、拉壓頭a32、拉壓頭
5b33、拉壓頭夾板a34、拉壓頭夾板b35、緊固螺釘a36和緊固螺釘b37，拉壓平臺(tái)28的結(jié)構(gòu)和大小與壓縮平臺(tái)9相同并可互換安裝，拉壓室29固定于拉壓平臺(tái)28上，拉壓桿a30和拉壓桿b31的外端分別與滑臺(tái)支架a20和滑臺(tái)支架b26固定,拉壓桿a30和拉壓桿b31的內(nèi)端分別從兩側(cè)穿過拉壓室29并分別與拉壓室內(nèi)的拉壓頭a32和拉壓頭b33的一端固定，拉壓頭a32和拉壓頭b33的另一端分別設(shè)有L型直角平面，拉壓試驗(yàn)材料的兩端分別通過拉壓頭夾板a34和拉壓頭夾板b35與L型直角平面夾緊并分別通過緊固螺釘a36和緊固螺釘b37固定。本發(fā)明的工作機(jī)理本裝置的最大特點(diǎn)是將以往的步進(jìn)電機(jī)改換成了先進(jìn)的直線電機(jī)，從而使運(yùn)動(dòng)控制更加精確，速度與穩(wěn)定性均有了明顯提升，并且簡(jiǎn)化了裝置機(jī)構(gòu)。滾動(dòng)控制是由直線電機(jī)動(dòng)子a帶動(dòng)連桿引起輥輪來回滾動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。用連桿帶動(dòng)輥輪的運(yùn)動(dòng)能夠使輥輪的中心軸獲得恒定的速度，使輥輪在培養(yǎng)物上以勻速作純滾動(dòng)，從而保證了培養(yǎng)物受力均勻?；瑒?dòng)控制是由直線電機(jī)動(dòng)子b帶動(dòng)滑臺(tái)b并通過滑臺(tái)支架b帶動(dòng)培養(yǎng)室在平臺(tái)上滑動(dòng)實(shí)現(xiàn)。輥輪與壓縮調(diào)節(jié)架在垂直方向上的位置保持不變，即輥?zhàn)优c壓縮調(diào)節(jié)架隨著兩個(gè)楔形滑塊的相對(duì)移動(dòng)而同時(shí)升高或降低，輥?zhàn)优c壓縮平臺(tái)的距離就是培養(yǎng)物的厚度加上培養(yǎng)室底板的厚度。壓縮調(diào)節(jié)架的下表面與上楔形滑塊的上表面接觸并可相對(duì)滑動(dòng)，上楔形滑塊的上表面、壓縮調(diào)節(jié)架的下表面均與壓縮平臺(tái)平行。壓縮調(diào)節(jié)螺桿固定在壓縮平臺(tái)底架外側(cè)，壓縮調(diào)節(jié)螺桿與下楔形滑塊通過螺紋連接，可推動(dòng)/拉動(dòng)楔形滑塊，使其產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。壓縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的工作過程為下楔形滑塊的調(diào)節(jié)螺桿9向內(nèi)旋動(dòng)，推動(dòng)上楔形滑塊在下楔形滑塊8的斜面上滑動(dòng)，上楔形滑塊整體升高，從而使壓縮調(diào)節(jié)架上升，培養(yǎng)物的壓縮量就變小。當(dāng)調(diào)節(jié)螺桿向外旋動(dòng)時(shí)，拉動(dòng)上楔形滑塊在下楔形滑塊8的斜面上向下滑動(dòng)，上楔形滑塊整體下降，回位彈簧推動(dòng)壓縮調(diào)節(jié)架下降，從而減小了輥?zhàn)?與底板的距離，培養(yǎng)物的壓縮量增大。這樣就實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)物的不同壓縮量。直線電機(jī)位置采用DSP為核心的伺服控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的位置控制。硬件系統(tǒng)由運(yùn)動(dòng)控制卡與直線電機(jī)兩部分組成，運(yùn)動(dòng)控制卡的控制方式采用閉環(huán)位置控制方式，其中運(yùn)動(dòng)控制卡以TMS320F2812 (DSP)為核心，并集成了 SRAM、CPLD、DA波形輸出模塊、編碼器反饋模塊、上位機(jī)通信接口等多個(gè)功能模塊，具有較高的可靠性以及穩(wěn)定性。本裝置的主體材料為鋁合金，從而減小了整體重量。在現(xiàn)用的滾壓加載裝置中，無法對(duì)得知軟骨在受到壓縮時(shí)的壓力大小，在本裝置中通過加入壓力傳感器，從而得知壓力大小，為軟骨組織培養(yǎng)研究提供更有力幫助。本裝置培養(yǎng)室的結(jié)構(gòu)可以同時(shí)培養(yǎng)多個(gè)培養(yǎng)物。本裝置的拉壓機(jī)構(gòu)中，拉壓平臺(tái)固定于凸臺(tái)上，拉壓室固定于拉壓平臺(tái)，拉壓桿一端穿過拉壓室與拉壓頭連接，另一端與滑臺(tái)支架相連，滑臺(tái)支架帶動(dòng)拉壓桿，拉壓桿帶動(dòng)拉壓桿頭，兩個(gè)動(dòng)子同時(shí)往里運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)壓縮，同時(shí)往外運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)拉伸。拉壓頭夾片用來夾住培養(yǎng)物或?qū)嶒?yàn)材料，通過緊固螺釘夾緊。拉壓室內(nèi)可以裝入培養(yǎng)液，為組織培養(yǎng)提供有利環(huán)境。在拉壓桿一頭與滑臺(tái)支架相接處可加入力傳感器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)拉壓力的測(cè)量。
權(quán)利要求
1.一種組合式多功能生物反應(yīng)器,其特征在于由底座導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、直線電機(jī)、培養(yǎng)室及壓縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、滾動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和拉壓機(jī)構(gòu)構(gòu)成，底座導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)包括底座、凸臺(tái)和導(dǎo)軌，凸臺(tái)與底座固定，導(dǎo)軌固定在凸臺(tái)上；直線電機(jī)包括電機(jī)定子、電機(jī)動(dòng)子a、電機(jī)動(dòng)子b、滑臺(tái)a和滑臺(tái)b，電機(jī)定子與底座固定，凹型的滑臺(tái)a和滑臺(tái)b分別緊扣在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌形成滑動(dòng)配合，電機(jī)動(dòng)子a和電機(jī)動(dòng)子b分別與滑臺(tái)a和滑臺(tái)b固定；培養(yǎng)室及壓縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括壓縮平臺(tái)、壓縮調(diào)節(jié)架、擋板、壓縮平臺(tái)底架、上楔形滑塊、下楔形滑塊、壓縮調(diào)節(jié)螺桿、回位彈簧和培養(yǎng)室，壓縮平臺(tái)通過螺釘固定在底座凸臺(tái)，壓縮平臺(tái)兩側(cè)設(shè)有兩個(gè)平行的矩形孔，凹型壓縮調(diào)節(jié)架從壓縮平臺(tái)底部穿過兩個(gè)矩形孔并可沿矩形孔垂直移動(dòng)，兩塊L型擋板分別與壓縮調(diào)節(jié)架的兩塊側(cè)板固定并在擋板上檐與側(cè)板頂邊之間形成兩條平行的導(dǎo)槽，壓縮平臺(tái)底架為凹型板件并通過兩個(gè)側(cè)板與壓縮平臺(tái)底面固定，上楔形滑塊和下楔形滑塊形狀相同，截面均呈半梯形面，上楔形滑塊和下楔形滑塊設(shè)置于壓縮平臺(tái)底架內(nèi)，下楔形滑塊的直面與壓縮平臺(tái)底架的底面相接，上楔形滑塊的直面與壓縮調(diào)節(jié)架的底面相接，上楔形滑塊和下楔形滑塊的兩個(gè)斜面相接并形成滑動(dòng)配合，壓縮調(diào)節(jié)螺桿固定在壓縮平臺(tái)底架的一側(cè)并與下楔形滑塊的寬底面連接，兩根回位彈簧位于壓縮調(diào)節(jié)架的腰部，其兩端分別與壓縮調(diào)節(jié)架底板上表面和壓縮平臺(tái)的下表面固定，培養(yǎng)室為分成間隔小室的長方體盒，培養(yǎng)室設(shè)置于壓縮調(diào)節(jié)架兩塊側(cè)板之間并可在壓縮平臺(tái)上水平移動(dòng)，培養(yǎng)室兩個(gè)側(cè)面頂部分別固定有齒條；滾動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑臺(tái)支架a、連桿a、連桿頭和輥輪，L型滑臺(tái)支架a固定在滑臺(tái)a上,連桿a的一端與滑臺(tái)支架a固定,另一端與連桿頭連接，連桿頭為凹型叉桿，叉桿端部設(shè)有環(huán)形卡槽，兩根叉桿通過卡槽分別與輥輪輪軸的兩端連接并使輥輪沿?fù)醢迮c壓縮調(diào)節(jié)架形成的兩條導(dǎo)槽水平移動(dòng)，輥輪的兩端分別固定有兩個(gè)齒輪并與培養(yǎng)室兩個(gè)側(cè)面的齒條嚙合；滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑臺(tái)支架b和連桿b，L型滑臺(tái)支架b固定在滑臺(tái)b上，連桿b的一端與滑臺(tái)支架b固定，另一端與培養(yǎng)室的側(cè)板固定；拉壓機(jī)構(gòu)包括拉壓平臺(tái)、拉壓室、拉壓桿a、拉壓桿b、拉壓頭a、拉壓頭b、拉壓頭夾板a、拉壓頭夾板b、緊固螺釘a和緊固螺釘b，拉壓平臺(tái)的結(jié)構(gòu)和大小與壓縮平臺(tái)相同并可互換安裝，拉壓室固定于拉壓平臺(tái)上，拉壓桿a和拉壓桿b的外端分別與滑臺(tái)支架a和滑臺(tái)支架b固定,拉壓桿a和拉壓桿b的內(nèi)端分別從兩側(cè)穿過拉壓室并分別與拉壓室內(nèi)的拉壓頭a和拉壓頭b的一端固定，拉壓頭a和拉壓頭b的另一端分別設(shè)有L型直角平面，拉壓試驗(yàn)材料的兩端分別通過拉壓頭夾板a和拉壓頭夾板b與L型直角平面夾緊并分別通過緊固螺釘a和緊固螺釘b固定。
全文摘要
一種組合式多功能生物反應(yīng)器，由底座導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)、直線電機(jī)、培養(yǎng)室及壓縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)、滾動(dòng)機(jī)構(gòu)、滑動(dòng)機(jī)構(gòu)和拉壓機(jī)構(gòu)構(gòu)成，底座導(dǎo)軌機(jī)構(gòu)包括底座、凸臺(tái)和導(dǎo)軌；直線電機(jī)包括電機(jī)定子、電機(jī)動(dòng)子a、b、滑臺(tái)a、b；培養(yǎng)室及壓縮調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)包括壓縮平臺(tái)及調(diào)節(jié)架、擋板、壓縮平臺(tái)底架、上、下楔形滑塊、壓縮調(diào)節(jié)螺桿、回位彈簧和培養(yǎng)室；滾動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑臺(tái)支架a、連桿a、連桿頭和輥輪；滑動(dòng)機(jī)構(gòu)包括滑臺(tái)支架b和連桿b；拉壓機(jī)構(gòu)包括拉壓平臺(tái)、拉壓室、拉壓桿a、b、拉壓頭組件。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)該生物反應(yīng)器以直線電機(jī)為動(dòng)力源，提高了裝置精度，并且加載機(jī)構(gòu)可靈活拆卸安裝形成滾滑加載裝置和拉壓加載裝置，為細(xì)胞培養(yǎng)和組織修復(fù)提供多種力學(xué)環(huán)境。
文檔編號(hào)C12M3/00GK102943042SQ20121052397
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月6日
發(fā)明者張春秋, 王大帥, 路軍, 高麗蘭, 劉清, 董心 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)