一种磁控细胞动态力学刺激培养装置及细胞动态力学刺激方法与流程

技术特征：
1.一种磁控细胞动态力学刺激培养装置，其特征在于：设置有主体外框架、细胞培养模块和用于对细胞培养模块产生磁场的电磁模块，细胞培养模块和电磁模块分别装配于主体外框架，细胞培养模块与电磁模块电磁连接；所述细胞培养模块设置有培养仓和受所述电磁模块磁力支配产生应变的应变组件，所述培养仓装配于所述主体外框架，所述应变组件可拆卸装配于所述培养仓的内部，所述应变组件与所述电磁模块电磁连接，所述电磁模块位于所述培养仓的外部。2.根据权利要求1所述的磁控细胞动态力学刺激培养装置,其特征在于：所述应变组件设置有定子、磁吸动子和用于接种细胞的受力部，所述受力部的一侧边与所述定子固定连接，所述受力部的另一侧边与所述磁吸动子固定连接，且所述定子和所述磁吸动子相对而设置，所述定子固定装配于所述培养仓的内部，所述磁吸动子活动于所述培养仓的内部。3.根据权利要求2所述的磁控细胞动态力学刺激培养装置,其特征在于：所述定子为中空结构的定子，且所述受力部的一侧边固定嵌装于所述定子的中空结构；所述磁吸动子为中空结构的磁吸动子，且所述受力部的另一侧边固定嵌装于所述磁吸动子的中空结构。4.根据权利要求3所述的磁控细胞动态力学刺激培养装置,其特征在于：所述磁吸动子的外表面包裹有第一弹性层，所述受力部的一侧边与第一弹性层一体连接；所述定子的外表面包裹有第二弹性层，且所述受力部的另一侧边第二弹性层一体连接。5.根据权利要求4所述的磁控细胞动态力学刺激培养装置,其特征在于：所述细胞培养模块还设置用于使所述磁吸动子悬浮于所述培养仓的浮力部和盖体，所述浮力部漂浮于所述培养仓的承装的培养液的表面，所述应变组件可拆卸装配于所述培养仓的内部，所述盖体扣合于所述培养仓的上底面；所述浮力部设置有浮力皿和定位铁块，所述浮力皿漂浮于所述培养仓的内部，所述定位铁块放置于所述浮力皿的中心，且所述定位铁块与所述磁吸动子磁吸连接；所述培养仓设置有固定槽、拉伸槽和换液槽，固定槽、拉伸槽和换液槽均位于所述培养仓的内表面，且所述拉伸槽和所述换液槽分别与所述固定槽连通，所述定子可拆卸嵌装于所述固定槽，所述磁吸动子活动于所述拉伸槽；将所述拉伸槽与所述固定槽的长度之和定义为a，将所述应变组件在原始状态下的长度定义b，存在1cm≤1.5b≤a≤3b；所述培养仓还设置有用于将所述电磁模块的磁场传导至所述拉伸槽的导磁部和放置槽，所述导磁部嵌装于所述培养仓，且所述导磁部与所述拉伸槽的位置相对应，所述导磁部与所述电磁模块的侧面抵接，且所述导磁部与所述电磁模块电磁连接，所述放置槽位于所述培养仓的外表面，所述电磁模块位于所述放置槽的外侧面，所述导磁部装配于所述放置槽。6.根据权利要求1所述的磁控细胞动态力学刺激培养装置,其特征在于：还设置有用于通过蓝牙控制电磁场大小的智能化控制电路模块，智能化控制电路模块与电磁模块电连接，且所述智能化控制电路模块可拆卸装配于所述主体外框架；所述电磁模块设置有电磁铁l1和变阻电位器r1，电磁铁l1和变阻电位器r1与所述智能化控制电路模块电连接，电磁铁l1与变阻电位器r1电连接，电磁铁l1与所述导磁部抵接，且
所述导磁部与电磁铁l1电磁连接。7.根据权利要求6所述的磁控细胞动态力学刺激培养装置,其特征在于：所述智能化控制电路模块设置有继电器模组k1、控制芯片u1、蓝牙芯片u2、直流电源bt1、耦合电容c1、耦合电容c2、耦合电容c3和led1，蓝牙芯片u2的rxd端与控制芯片u1的d1/tx端连接，蓝牙芯片u2的txd端与控制芯片u1的d0/rx端连接，蓝牙芯片u2的gnd端接地，蓝牙芯片u2的vcc端与继电器模组k1的vcc端连接，控制芯片u1的d8端与继电器模组k1的in端连接，控制芯片u1的gnd端接地，控制芯片u1的5v端与继电器模组k1的vcc端连接，耦合电容c1的正极、耦合电容c2的正极、耦合电容c3的正极和led1的正极均与继电器模组k1的vcc端连接，耦合电容c1的负极、耦合电容c2的负极、耦合电容c3的负极和led1的负极均接地，继电器模组k1的gnd端接地，继电器模组k1的com端与直流电源bt1的负极连接，继电器模组k1的no端与变阻电位器r1的一个固定端及调节端连接，变阻电位器r1的另一个固定端与电磁铁l1的一侧边连接，电磁铁l1的另一端与直流电源bt1的正极连接。8.根据权利要求7所述的磁控细胞动态力学刺激培养装置,其特征在于：控制芯片u1的型号为arduino uno r3芯片、arduino uno r2芯片、arduino nano芯片、arduino mega芯片或者arduino leonardo芯片，继电器模组k1的型号为relay module v4.0，蓝牙芯片u2的型号为hc
‑
06、hc
‑
05或者具有蓝牙传输功能的pcba板，耦合电容c1、耦合电容c2和耦合电容c3的电容值均为4.7微法，直流电源bt1的电压值为12v，变阻电位器r1为机械式或数控式电位器，且变阻电位器r1的最大电阻值为10欧～5000欧，电磁铁l1为最大吸力为5kg～500kg，且电磁铁l1的形状为圆形或方形电磁铁l1；所述磁吸动子为钕铁硼磁铁；所述定子为硅胶定子；所述受力部为弹性膜、3d打印的仿生组织或者组织块；所述培养仓为玻璃培养仓、亚克力培养仓、光敏树脂培养仓或者透明硅胶培养仓；所述第一弹性层和第二弹性层均为硅胶层。9.根据权利要求8所述的磁控细胞动态力学刺激培养装置,其特征在于：还设置有用于观察受力部中细胞的显微组件和用于将受力部嵌装于所述定子及所述磁吸动子的定位嵌入仪，显微组件设于所述培养仓的下方且与所述拉伸槽的位置相对应，定位嵌入仪为独立的结构。10.一种磁控细胞动态力学刺激方法,其特征在于：采用如权利要求1至9任意一项所述的磁控细胞动态力学刺激培养装置进行。

技术总结
一种磁控细胞动态力学刺激培养装置及细胞动态力学刺激方法，其中该磁控细胞动态力学刺激培养装置设置有主体外框架、细胞培养模块和用于对细胞培养模块产生磁场的电磁模块，细胞培养模块和电磁模块分别装配于主体外框架，细胞培养模块与电磁模块电磁连接。本发明通过电磁模块对细胞培养模块产生磁场，从而产生突变作用力，故能较好地仿真细胞动态力学。因此在电磁模块通过产生磁场对细胞培养模块施加作用，因为磁场的分布不受阻隔，故电磁模块与细胞培养模块能完全分离，降低了培养仓的染菌概率。概率。概率。


技术研发人员：吴耀彬 黄文华 余鎏 曾冠杰 李婷 王玲
受保护的技术使用者：南方医科大学
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2021/12/7