脈動生物反應(yīng)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(yù)適應(yīng)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(shè)計研制了一種具有體外預(yù)適應(yīng)培養(yǎng)功能的脈動生物反應(yīng)器。該反應(yīng)器是以組織工程學為基礎(chǔ),結(jié)合自動控制學原理以及機械設(shè)計理論。采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,主要由模擬

2、心臟壓縮機、培養(yǎng)腔、差壓調(diào)節(jié)器、電動閥門、回液槽等功能模塊構(gòu)成?？梢阅M心臟瓣膜在人體內(nèi)的生長環(huán)境,尤其是能夠模擬心臟跳動時所產(chǎn)生的搏動式流體環(huán)境,并且可以根據(jù)患者情況調(diào)整搏動式流體的壓力與流量,同時該反應(yīng)器能夠與上位機通信,將反應(yīng)器內(nèi)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(yīng)器內(nèi)的壓力。
　　 研制脈動生物反應(yīng)器的核心問題是如何模擬心臟瓣膜在人體內(nèi)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(diào)的

3、直線往復(fù)運動裝置。由于普通的直線往復(fù)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(shè)計一種新型直線電機。該直線電機以電機理論為基礎(chǔ),采用動磁分體式結(jié)構(gòu)。同時利用單片機作為核心控制芯片,設(shè)計出可以輸出可調(diào)正負直流脈沖的電機驅(qū)動系統(tǒng)。經(jīng)過反復(fù)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(shè)計要求。
　　 目前,該脈動生物反應(yīng)器樣機已經(jīng)提供給第四軍醫(yī)大學西京醫(yī)院心外科國