生物反應(yīng)器研制及其性能實驗研究.pdf

1、軟骨損傷后沒有或很少有自我修復(fù)能力，臨床上采用的傳統(tǒng)方法只能減緩惡化趨勢并會帶來較大的副作用。由于傳統(tǒng)方法的局限性，研究者通常采用生物反應(yīng)器進(jìn)行軟骨組織體外構(gòu)建的研究。目前軟骨生物反應(yīng)器還存在很多不足，本課題在總結(jié)了國內(nèi)外軟骨生物反應(yīng)器研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，搭建了一臺適合關(guān)節(jié)軟骨體外培養(yǎng)的生物反應(yīng)器，使其能夠準(zhǔn)確的模擬軟骨細(xì)胞在體內(nèi)的真實生長環(huán)境和生理環(huán)境，特別是具有力學(xué)刺激功能。對軟骨組織工程構(gòu)建物實施壓力、剪切力和灌流傳輸?shù)木C合作用后，

2、進(jìn)行實驗數(shù)據(jù)的采集和分析，可以研究這些因素對軟骨細(xì)胞的影響，為以后功能化、血管化軟骨組織培養(yǎng)研究提供必要的科學(xué)數(shù)據(jù)。具體研究內(nèi)容如下：
　　首先，研究軟骨組織體內(nèi)的生長環(huán)境和生理環(huán)境特點及體外灌流傳輸、力學(xué)刺激等作用下的生長機理，總結(jié)分析現(xiàn)有軟骨生物反應(yīng)器的研制原理與特點，提出本系統(tǒng)的設(shè)計原理。
　　其次，遵循生物反應(yīng)的設(shè)計原理，設(shè)計一臺集壓力加載、剪切加載和灌流傳輸綜合作用的生物反應(yīng)器裝置。
　　然后，設(shè)計并構(gòu)建生物

3、反應(yīng)器的電氣控制系統(tǒng)和軟件控制系統(tǒng)，實現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。重點研究單片機為下位機的控制系統(tǒng)設(shè)計和PC作為上位機的軟件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計，實現(xiàn)對組織工程構(gòu)建物的正弦壓力加載、正弦剪切加載或其他運動形式加載及恒定灌流。
　　最后，進(jìn)行總體實驗研究，驗證裝置的結(jié)構(gòu)合理性和密封可靠性等性能。進(jìn)行傳動實驗研究，實現(xiàn)電機的正弦運動。對支架進(jìn)行加載實驗，處理分析實驗結(jié)果，驗證該裝置力學(xué)刺激功能的可行性。實驗結(jié)果和數(shù)據(jù)分析表明，裝置設(shè)計合理，能夠?qū)崿F(xiàn)正弦加載，