脈動生物反應器的研制.pdf

1、隨著組織工程學和臨床醫(yī)學等學科的發(fā)展,組織工程心臟瓣膜在心臟瓣膜病的治療中得到廣泛使用。目前,組織工程心臟瓣膜的培養(yǎng)大多采用沒有預適應功能的靜態(tài)培養(yǎng)方式。在這種方式下培養(yǎng)出來的組織工程心臟瓣膜細胞黏附力較低,易于脫落,而且生理功能與正常細胞相比明顯不足。
　　 針對這些問題,本課題設計研制了一種具有體外預適應培養(yǎng)功能的脈動生物反應器。該反應器是以組織工程學為基礎,結合自動控制學原理以及機械設計理論。采用模塊化結構設計,主要由模擬

2、心臟壓縮機、培養(yǎng)腔、差壓調節(jié)器、電動閥門、回液槽等功能模塊構成。可以模擬心臟瓣膜在人體內的生長環(huán)境,尤其是能夠模擬心臟跳動時所產生的搏動式流體環(huán)境,并且可以根據(jù)患者情況調整搏動式流體的壓力與流量,同時該反應器能夠與上位機通信,將反應器內壓力以曲線的形式顯示在上位機界面中,并通過上位機精確控制反應器內的壓力。
　　 研制脈動生物反應器的核心問題是如何模擬心臟瓣膜在人體內的生長環(huán)境。為此,需要一個穩(wěn)定可靠,且輸出壓力和輸出流量可調的

3、直線往復運動裝置。由于普通的直線往復運動裝置存在體積大、易損耗、輸出力量小的缺點,所以本課題設計一種新型直線電機。該直線電機以電機理論為基礎,采用動磁分體式結構。同時利用單片機作為核心控制芯片,設計出可以輸出可調正負直流脈沖的電機驅動系統(tǒng)。經過反復的實驗論證,此直線電機運行可靠,最大輸出壓力和最大輸出流量分別為180mmHg和80ml/s,均已達到設計要求。
　　 目前,該脈動生物反應器樣機已經提供給第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院心外科國