專利名稱：一種動態雙向拉伸原位在線觀測的細胞生物力學加載裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于生物力學、力學-生物學耦合、及生物醫學研究的細胞裝置。
背景技術：
應力一生長關系的揭示是生物力學重大發現，細胞是生命的基本單元。而牽張力是決定細胞形變和功能的主要因素，因此，研制對離體培養細胞施加拉伸應變的實驗裝置成為解決力學-生物學耦合研究的關鍵問題。隨著對機械應力調控細胞生物學功能研究的深入，已經研制出多種對體外細胞進行拉伸加載的裝置，主要包括有真空(負壓)加載裝置、液體(正壓)加壓裝置、雙軸等應變加載裝置四點彎曲梁加載裝置、雙向應變加載裝置等，但均無法實現對貼壁細胞動態加載在線觀測的目的。

發明內容
針對現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種動態雙向拉伸原位在線觀測的細胞生物力學加載裝置，能夠實現對貼壁細胞動態加載在線觀測。本發明的一種動態雙向拉伸原位在線觀測的細胞生物力學加載裝置包括:基底膜，生長用于觀測的貼壁細胞；固定夾，所述固定夾為2個，分別夾持基底膜的兩側；位移支撐臂，所述位移支撐臂為2個，用于分別支撐所述固定夾，所述固定夾可移動設置在導軌上；驅動部，用于驅動所述位移支撐臂在所述導軌上做對稱的反方向移動，以對所述基底膜進行雙向拉伸。優選地，所述驅動部包括:驅動電機、曲張臂、偏轉輪滑槽、偏轉輪和電機支架；驅動電機設置在電機支架上，偏轉輪設置在所述驅動電機的動力輸出端；曲張臂的一端可轉動設置在所述位移支撐臂上，另一端可轉動設置在所述偏轉輪滑槽上；所述偏轉輪嵌設在所述偏轉輪滑槽內。優選地，所述固定夾其中的一個通過微距調節滑塊設置在所述位移支撐臂上。優選地，還包括調節所述微距調節滑塊位移的微距調節鈕。本發明通過對生長于生物相容性薄膜(基底膜)上的細胞施加一定頻率一定幅度的拉伸，可考察不同作用時間下細胞的形態變化、骨架重組、及信號傳導等響應。


圖1為本發明結構示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，本發明包括:基底膜2、固定夾3、位移支撐臂4和驅動部7。基底膜2生長用于觀測的貼壁細胞。固定夾3為2個，分別夾持基底膜2的兩側。位移支撐臂4也為2個，對應與固定夾3設置，用于分別支撐固定夾3，固定夾3可移動設置在導軌6上。驅動部7用于驅動位移支撐臂4在導軌6上做對稱的反方向移動，以對基底膜2進行雙向拉伸。如圖1所示，在本發明實施例中，驅動部7包括:驅動電機71、曲張臂75、偏轉輪滑槽73、偏轉輪74和電機支架72 ;驅動電機71設置在電機支架3上，偏轉輪74設置在驅動電機71的動力輸出端。曲張臂75的一端可轉動設置在位移支撐臂5上，另一端可轉動設置在偏轉輪滑槽73上。偏轉輪74嵌設在偏轉輪滑槽73內。這樣，當驅動電機71驅動偏轉輪74旋轉的時候，偏轉輪74就驅動偏轉輪滑槽73沿箭頭A的方向移動，使得曲張臂75驅動位移支撐臂4在導軌6上做對稱的反方向移動，從而拉動基底膜2。由于位移支撐臂4是做對稱的反方向移動，就能夠保證在基底膜2上的中間點在拉伸的過程中是大致靜 止的，這樣，基底膜2是在一定頻率一定幅度下沿直線做雙向拉伸運動，通過顯微鏡就能夠在線原位觀測基底膜2中央區域上生長的貼壁細胞在基底膜2拉伸的作用下受到拉伸力應變的作用。另外，驅動電機71帶動偏轉輪74做偏心運動，偏心運動的幅度決定前后運動距離的大小。另外，如圖1所示，為了便于展開基底膜2，固定夾3其中的一個通過微距調節滑塊8設置在位移支撐臂5上，微距調節滑塊8通過微距調節鈕9調節位移。使用的時候，如圖1所示，將基底膜2的浸入到培養皿I中，在基底膜2上生長用于觀測的貼壁細胞，然后將顯微鏡對準基底膜2的中間位置，啟動驅動電機71，就能夠進行動態雙向拉伸原位在線觀測了。以上所述僅為本發明優選實例，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種動態雙向拉伸原位在線觀測的細胞生物力學加載裝置，其特征在于，包括: 基底膜，生長用于觀測的貼壁細胞； 固定夾，所述固定夾為2個，分別夾持基底膜的兩側； 位移支撐臂，所述位移支撐臂為2個，用于分別支撐所述固定夾，所述固定夾可移動設置在導軌上； 驅動部，用于驅動所述位移支撐臂在所述導軌上做對稱的反方向移動，以對所述基底膜進行雙向拉伸。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述驅動部包括:驅動電機、曲張臂、偏轉輪滑槽、偏轉輪和電機支架；驅動電機設置在電機支架上，偏轉輪設置在所述驅動電機的動力輸出端；曲張臂的一端可轉動設置在所述位移支撐臂上，另一端可轉動設置在所述偏轉輪滑槽上；所述偏轉輪嵌設在所述偏轉輪滑槽內。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述固定夾其中的一個通過微距調節滑塊設置在所述位移支撐臂上。
4.如權利要求3所述的裝置，其特征在于，還包括調節所述微距調節滑塊位移的微距調節鈕。
全文摘要
本發明公開了一種動態雙向拉伸原位在線觀測的細胞生物力學加載裝置，包括基底膜，生長用于觀測的貼壁細胞；固定夾，所述固定夾為2個，分別夾持基底膜的兩側；位移支撐臂，所述位移支撐臂為2個，用于分別支撐所述固定夾，所述固定夾可移動設置在導軌上；驅動部，用于驅動所述位移支撐臂在所述導軌上做對稱的反方向移動，以對所述基底膜進行雙向拉伸。本發明通過對生長于生物相容性薄膜上的細胞施加一定頻率一定幅度的拉伸，可考察不同作用時間下細胞的形態變化、骨架重組、及信號傳導等響應。
文檔編號C12M1/00GK103184144SQ20131009382
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月22日 優先權日2013年3月22日
發明者龍勉, 高宇欣, 呂東媛, 章燕 申請人:中國科學院力學研究所