一种细胞恒压测试系统

本技术涉及细胞测试，尤其涉及一种细胞恒压测试系统。

背景技术：

1、在常压条件下，细胞培养技术已较为成熟，能够较好地反映细胞生长状态。然而，对于在恒定正压或负压环境下，通过施加压应力系统考察细胞培养过程中影响因素的研究尚不充分，现有方法或装置难以在全程保持恒定压力的条件下观察细胞因压应力导致的病理变化。

2、目前常用的加压方式主要包括压板接触法与流体传压法。前者直接以压板作用于组织或细胞表面，后者利用气体或液体的静压实现加压。上述方法均属在环境状态下施加压力，无法同时满足细胞体外培养所需的关键条件--恒定温度(约37.0℃)、饱和湿度(95%±3%)、适宜co2浓度(约5%)以及可自动加载并维持恒定正/负压应力的功能。

3、虽有少量研究采用注气式培养瓶等装置考察不同压力或加压时间对细胞的影响，或探讨持续压力对骨细胞的作用，但尚未见可模拟体内恒定正/负压环境并自动施加相应压应力的装置报道。生物组织与器官的复杂结构及个体差异，使得在体细胞的力学环境呈现多样性，增加了相关研究的难度。

4、在体内，组织细胞承受压力载荷是普遍现象，例如骨骼作为承载结构参与力的传递与保护内脏，关节软骨承受经骨骼传导的压力以维持生长与代谢，眼压维持眼球形态与功能并在异常时引发病变。建立可模拟体内恒定正/负压应力环境的细胞培养与测试系统，对研究压力载荷下细胞的力学特性具有重要意义。

5、因此，有必要开发一种细胞恒压测试系统，能够在体外提供恒定温度和恒定正/负压应力，以更真实地模拟体内细胞的压应力环境，便于开展相关研究。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种细胞恒压测试系统，旨在解决现有有细胞培养装置无法提供恒定温度并自动加载恒压正/负压应力的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种细胞恒压测试系统，包括：

3、恒压腔，用于放置培养皿的恒压腔；

4、恒温加热装置，均匀设置在所述恒压腔的外壁，用于为所述恒压腔内提供预设恒定温度；

5、外置气源或真空泵，其通过管路连接所述恒压腔，用于为所述恒压腔提供恒定正/负压；

6、泄压阀，与所述恒压腔连通，用于维持恒压腔内的预设压力；

7、温度传感器，用于采集恒压腔内的温度值；

8、压力传感器，用于采集恒压腔内的和压力值；

9、控制器，分别与所述恒温加热装置、外置气源或真空泵、泄压阀、温度传感器及压力传感器电性连接，用于根据所述温度值和压力值调节所述恒温加热装置、外置气源或真空泵及泄压阀的工作状态，以保持所述恒压腔内的温度与压力恒定。

10、作为上述方案进一步的改进，所述细胞恒压测试系统还包括保温层，所述保温层围设在所述恒温加热装置外部。

11、作为上述方案进一步的改进，所述细胞恒压测试系统还包括壳体，所述恒压腔、恒温加热装置，以及保温层均设置在所述壳体内，且所述保温层置于所述恒温加热装置和所述壳体内壁之间。

12、作为上述方案进一步的改进，所述壳体上还设有控制面板，且所述控制面板与所述控制器通讯连接；

13、所述控制面板包括用于设定预设温度和预设压力的操控单元，以及用于实时显示所述恒压腔内的温度值、压力值的显示单元。

14、作为上述方案进一步的改进，所述恒压腔为顶部具有开口的容器，且所述开口处设有耐压盖，且所述耐压盖通过快速密封锁紧结构可拆卸在所述开口处。

15、作为上述方案进一步的改进，所述快速密封锁紧结构包括至少一组沿所述恒压腔开口周向分布的卡扣机构或螺纹旋紧机构，并配合密封圈实现所述耐压盖与所述开口的快速拆装与可靠密封，以保证加压状态下的气密性。

16、作为上述方案进一步的改进，所述外置气源提供的气体为含预定浓度二氧化碳的混合气体，以满足细胞培养的气体环境需求。

17、作为上述方案进一步的改进，所述控制器被配置为接收所述温度传感器和压力传感器的检测信号，并根据设定参数控制所述恒温加热装置、外置气源或真空泵及泄压阀，实现对所述恒压腔内温度和压力的闭环调节。

18、作为上述方案进一步的改进，所述恒温加热装置为环绕所述恒压腔外壁设置的柔性或刚性电热元件，其内部布设发热体并配置导热结构，以在所述恒压腔周向和底部上均匀传热，实现腔内温度的均匀分布与稳定控制。

19、由于本实用新型采用了以上技术方案，使本申请具备的有益效果在于：

20、本实用新型提供一种细胞恒压测试系统，通过设置恒压腔、恒温加热装置、外置气源或真空泵、泄压阀以及温度传感器、压力传感器与控制器相配合，可在同一装置内同步实现温度与压力的精确控制，从而解决了现有细胞培养装置难以在恒定温湿度及co2环境下自动加载并维持恒定正/负压应力的技术问题。

21、具体而言，恒温加热装置均匀布设于恒压腔外壁，并与温度传感器及控制器形成闭环温控回路，可使腔内温度保持在细胞培养的适宜范围(如37.0℃)，避免因温度波动影响细胞状态；外置气源或真空泵与泄压阀在控制器的统一调控下，可根据压力传感器反馈实时调节进气或抽气速率，从而在恒压腔内建立和维持设定的正压或负压，满足模拟体内压应力环境的需求。温度与压力参数的联动控制，使系统在长时间测试中保持稳定工况，减少人为干预，提高实验可重复性。进一步地，压力与温度数据的实时采集与反馈控制，使系统能够针对不同实验方案精确复现所需的力学环境，有助于在体外更真实地模拟体内组织的压应力条件，从而为研究压力载荷下细胞的力学特性提供可靠的实验平台。本系统在保证气密性与操作便利性的前提下，实现了对细胞培养关键环境因素的一体化控制，提升了测试的准确性与效率。

1.一种细胞恒压测试系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的细胞恒压测试系统，其特征在于，还包括保温层，所述保温层围设于所述恒温加热装置的外部。

3.根据权利要求2所述的细胞恒压测试系统，其特征在于，还包括壳体，所述恒压腔、恒温加热装置及保温层均设置于所述壳体内，所述保温层位于所述恒温加热装置与所述壳体内壁之间。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的细胞恒压测试系统，其特征在于，所述恒压腔为顶部具有开口的容器，所述开口处设有耐压盖，所述耐压盖通过快速密封锁紧结构可拆卸地固定于所述开口处。

5.根据权利要求4所述的细胞恒压测试系统，其特征在于，所述快速密封锁紧结构包括至少一组沿所述恒压腔开口周向分布的卡扣机构或螺纹旋紧机构，并配合密封圈实现所述耐压盖与所述开口的快速拆装与可靠密封。

6.根据权利要求1-3任意一项所述的细胞恒压测试系统，其特征在于，所述外置气源提供的气体为含预定浓度二氧化碳的混合气体，以满足细胞培养的气体环境需求。

7.根据权利要求1-3任意一项所述的细胞恒压测试系统，其特征在于，所述控制器被配置为接收所述温度传感器和压力传感器的检测信号，并根据设定参数控制所述恒温加热装置、外置气源或真空泵及泄压阀，实现对所述恒压腔内温度和压力的闭环调节。

8.根据权利要求1-3任意一项所述的细胞恒压测试系统，其特征在于，所述恒温加热装置为环绕所述恒压腔外壁设置的柔性或刚性电热元件，其内部布设发热体并配置导热结构，以在所述恒压腔周向和底部上均匀传热。

9.根据权利要求3所述的细胞恒压测试系统，其特征在于，所述壳体上还设有控制面板，且所述控制面板与所述控制器通讯连接；