一种用于人工肌腱拉伸培养的生物反应器

1.本发明涉及生物反应器技术领域，尤其涉及一种用于人工肌腱拉伸培养的生物反应器。


背景技术：

2.目前为止，一些课题组已经做出来可以拉伸纤维或者细胞的生物反应器，但是都没办法应用到人工肌腱的拉伸上，并且现有生物反应器的功能都十分简单，只能实现简单的拉伸。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种用于人工肌腱拉伸培养的生物反应器，包括箱体、以及位于所述箱体内部的第一驱动机构、培养皿升降托盘、培养皿、第二驱动机构、夹持机构，所述箱体设有前门，所述培养皿安装在所述培养皿升降托盘上，所述第一驱动机构用于驱动所述培养皿升降托盘进行升降运动，所述培养皿升降托盘升起时，所述夹持机构至少为两个，所述夹持机构用于夹持所述培养皿内的人工肌腱，所述第二驱动机构用于驱动一个夹持机构进行往复运动，另一个夹持机构固定在所述箱体内，两个夹持机构相对设置构成一组夹持拉伸机构。
4.作为本发明的进一步改进，所述第一驱动机构包括第一丝杠电机、第一丝杠螺母，所述第一丝杠螺母安装在所述第一丝杠电机的输出轴上，所述培养皿升降托盘与所述第一丝杠螺母相连。
5.作为本发明的进一步改进，所述第二驱动机构包括第二丝杠电机、第二丝杠螺母、铰接滑块、铰接推杆、滑动端安装杆，所述第二丝杠螺母安装在所述第二丝杠电机的输出轴上，所述铰接滑块与所述第二丝杠螺母相连，所述铰接推杆与所述铰接滑块相连，通过所述铰接滑块的移动带动所述铰接推杆进行摆动，所述滑动端安装杆与所述铰接推杆相连，通过所述铰接推杆带动所述滑动端安装杆运动，夹持拉伸机构中的一个夹持机构与所述滑动端安装杆相连，通过所述滑动端安装杆带动所述夹持机构进行往复运动。
6.作为本发明的进一步改进，该生物反应器还包括安装于所述箱体内的上安装板，所述上安装板安装电机安装角钢，所述第二丝杠电机安装在所述电机安装角钢上。
7.作为本发明的进一步改进，该生物反应器还包括安装于所述箱体内的固定端安装杆，所述铰接推杆包括第一铰接推杆、第二铰接推杆，所述滑动端安装杆为两个，所述铰接滑块分别与所述第一铰接推杆和所述第二铰接推杆相连，所述第一铰接推杆与其中的一个滑动端安装杆相连，所述第二铰接推杆与其中的另一个滑动端安装杆相连，两个滑动端安装杆上安装有多个夹持机构，所述固定端安装杆安装有多个夹持机构，滑动端安装杆上的多个夹持机构与固定端安装杆上的多个夹持机构构成多组夹持拉伸机构，所述培养皿数量与所述夹持拉伸机构数量相同。
8.作为本发明的进一步改进，所述前门与所述箱体活动连接，所述前门端部安装有
磁铁条，所述箱体顶部设有顶盖，所述前门和所述顶盖由透明材料制成。
9.作为本发明的进一步改进，所述箱体设有换气口和控制器，所述换气口位置安装有过滤盖。
10.作为本发明的进一步改进，所述箱体内安装有紫外线灯、加热板、储水盒，所述储水盒安装在所述加热板上。
11.作为本发明的进一步改进，所述夹持机构包括第一夹持爪、夹持外壳、螺栓、斜推杆、压缩弹簧、斜滑块、第二夹持爪，所述斜推杆、所述压缩弹簧和所述斜滑块位于所述夹持外壳内，所述螺栓插入所述夹持外壳内，所述第一夹持爪和所述第二夹持爪从所述夹持外壳中伸出，所述压缩弹簧位于所述第一夹持爪与所述第二夹持爪之间，所述斜推杆位于所述斜滑块上方，当所述螺栓下压抵住所述斜推杆时，所述斜滑块挤压所述第二夹持爪，使所述第二夹持爪向所述第一夹持爪移动。
12.作为本发明的进一步改进，所述夹持机构还包括橡胶片，所述橡胶片为两个，两个橡胶片分别安装于所述第一夹持爪内端面和所述第二夹持爪内端面，所述橡胶片设置有纵向的波纹。
13.本发明的有益效果是：本发明的生物反应器能够对人工肌腱进行拉伸，控制箱体内温度并且保持，使得箱体内保持适当的湿度；能够自我消毒，且具有一定抵挡外界细菌的能力。
附图说明
14.图1是本发明的立体图；
15.图2是本发明的俯视图；
16.图3是本发明的剖视图；
17.图4是本发明的箱体内部立体图；
18.图5是本发明的箱体内部结构爆炸图；
19.图6是本发明的箱体内部结构前视图；
20.图7是本发明的箱体内部结构俯视图；
21.图8是本发明的箱体内部b-b处立剖面图图；
22.图9是本发明的夹持机构立体图；
23.图10是本发明的夹持机构爆炸图；
24.图11是本发明的夹持机构剖面图。
具体实施方式
25.如图1-11所示，本发明公开了一种用于人工肌腱拉伸培养的生物反应器，包括箱体1、以及位于所述箱体1内部的第一驱动机构、培养皿升降托盘16、培养皿17、第二驱动机构、夹持机构9，所述箱体1设有前门4，所述培养皿17安装在所述培养皿升降托盘16上，所述第一驱动机构用于驱动所述培养皿升降托盘16进行升降运动，所述培养皿升降托盘16升起时，所述夹持机构9至少为两个，所述夹持机构9用于夹持所述培养皿17内的人工肌腱18，所述第二驱动机构用于驱动一个夹持机构9进行往复运动，另一个夹持机构9固定在所述箱体1内，两个夹持机构9相对设置构成一组夹持拉伸机构。
26.所述第一驱动机构包括第一丝杠电机10、第一丝杠螺母14，所述第一丝杠螺母14安装在所述第一丝杠电机10的输出轴上，所述培养皿升降托盘16与所述第一丝杠螺母14相连，第一丝杠电机10安装在电机安装架11上，电机安装架11安装在箱体1内，培养皿升降托盘16能够沿导柱31进行上下滑动。
27.培养皿升降托盘16能够升降，防止夹持机构9阻碍培养皿17的放置和取出，便于以后更换培养皿17内的培养基。
28.所述第二驱动机构包括第二丝杠电机24、第二丝杠螺母25、铰接滑块27、铰接推杆、滑动端安装杆23，所述第二丝杠螺母25安装在所述第二丝杠电机24的输出轴上，所述铰接滑块27与所述第二丝杠螺母25相连，所述铰接推杆与所述铰接滑块27相连，通过所述铰接滑块27的移动带动所述铰接推杆进行摆动，所述滑动端安装杆23与所述铰接推杆相连，通过所述铰接推杆带动所述滑动端安装杆23运动，夹持拉伸机构中的一个夹持机构9与所述滑动端安装杆23相连，通过所述滑动端安装杆23带动所述夹持机构9进行往复运动。
29.该生物反应器还包括安装于所述箱体1内的上安装板30，所述上安装板30安装电机安装角钢26，所述第二丝杠电机24安装在所述电机安装角钢26上。上安装板30同样设置有6个孔与培养皿17一一对应，便于使用人员进行人工肌腱18的夹持工作和以后的观察。
30.该生物反应器还包括安装于所述箱体1内的固定端安装杆22，所述铰接推杆包括第一铰接推杆28、第二铰接推杆29，所述滑动端安装杆23为两个，所述铰接滑块27分别与所述第一铰接推杆28和所述第二铰接推杆29相连，所述第一铰接推杆28与其中的一个滑动端安装杆23相连，所述第二铰接推杆29与其中的另一个滑动端安装杆23相连，两个滑动端安装杆23上安装有多个夹持机构9，所述固定端安装杆22安装有多个夹持机构9，滑动端安装杆23上的多个夹持机构9与固定端安装杆22上的多个夹持机构9构成多组夹持拉伸机构，所述培养皿17数量与所述夹持拉伸机构数量相同，作为优选实施例，培养皿17数量与夹持拉伸机构数量均为六个，连接短杆19与固定端安装杆22相连，夹持机构9安装在连接短杆19上，连接长杆21与滑动端安装杆23相连，夹持机构9安装在连接长杆21上。
31.本发明可以同时放置进行六个人工肌腱18的拉伸，并且前三个和后三个为对称布置，借由滑动端的拉伸机构，可实现情况相同的对称拉伸，保证6根人工肌腱的拉伸情况相同。
32.所述前门4与所述箱体1活动连接，所述前门4端部安装有磁铁条5，所述箱体1顶部设有顶盖8，优选的，前门4通过合页3与箱体1相连，所述前门4和所述顶盖8由透明材料制成，便于观察。通过磁铁条5能够保证关门时候的密闭性，以保证出换气孔以外的其他地方的密封。
33.所述箱体1设有换气口6和控制器2，所述换气口6位置安装有过滤盖7。箱体1后端和右端设置有换气口6，并且换气口6上设置有过滤盖7，能够保证与外界气体交换的同时不让细菌进入。控制器2用于控制第一丝杠电机10和第二丝杠电机24。
34.所述箱体1内安装有紫外线灯20、加热板13、储水盒15，所述储水盒15安装在所述加热板13上，加热板13通过角钢12安装在箱体1内。加热板13能够保证箱体1内的温度，同时加热板13上放置有储水盒15，可以利用加热来带动水的蒸发提高箱体1内湿度，也通过加热水来保证箱体1内温度，一举两得，十分便捷。通过紫外线灯20能够实现自我消毒。
35.所述夹持机构9包括第一夹持爪901、夹持外壳902、螺栓903、斜推杆904、压缩弹簧
905、斜滑块906、第二夹持爪907，所述斜推杆904、所述压缩弹簧905和所述斜滑块906位于所述夹持外壳902内，所述螺栓903插入所述夹持外壳902内，所述第一夹持爪901和所述第二夹持爪907从所述夹持外壳902中伸出，所述压缩弹簧905位于所述第一夹持爪901与所述第二夹持爪907之间，所述斜推杆904位于所述斜滑块906上方，当所述螺栓903下压抵住所述斜推杆904时，所述斜滑块906挤压所述第二夹持爪907，使所述第二夹持爪907向所述第一夹持爪901移动。
36.所述夹持机构9还包括橡胶片908，所述橡胶片908为两个，两个橡胶片908分别安装于所述第一夹持爪901内端面和所述第二夹持爪907内端面，所述橡胶片908设置有纵向的波纹。
37.夹紧机构9利用了螺纹的自锁特性，能够将人工肌腱18的两端夹紧不松开，保证在拉伸的过程中不会滑动甚至滑落以保证拉伸的精准性，同时，夹紧爪上粘贴有橡胶片908，并且橡胶片908上设置有纵向的波纹，这更加有利于人工肌腱18两端的夹紧不滑动。
38.使用前：换上新的过滤盖7，将储水盒15内装上消毒后的水，然后将紫外线灯20打开，进行一个小时的紫外消毒。
39.使用时：将六个培养皿17分别加入培养基和人工肌腱18，准备好以后放入到培养皿升降托盘16上，启动第一丝杠电机10，将培养皿17升到适合的高度，即夹持机构9的夹持爪部分浸没在培养基内，用镊子调整人工肌腱的模型，使其两端分别位于夹持机构9的第一夹持爪901和第二夹持爪907的中间，扭动螺栓904在斜面的作用下，第二夹持爪907向第一夹持爪901靠拢，将人工肌腱18夹紧。启动第二丝杠电机24，在开始做反复的正反转运动，铰接滑块27开始做往复的平移，进而带动第一铰接推杆28和第二铰接推杆29开始做对称地往复靠近与远离的摆动，带动分别下端铰接的滑动端安装杆23做对称的往复运动，进一步带动下端的夹持机构9开始往复运动。实现人工肌腱18的进行拉伸。同时打开加热板13保证箱体1内部的温度和湿度。
40.拉伸完成后，停止第二丝杠电机24，松开螺栓904，在压缩弹簧905的作用下，第二夹持爪907远离第一夹持爪901，松开人工肌腱18，启动第一丝杠电机10，将培养皿17下降到适合的高度，取出即可。
41.以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。