细胞试验装置.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 102286372 B (45)授权公告日 2013.03.13 CN 102286372 B *CN102286372B* (21)申请号 201110180937.8 (22)申请日 2011.06.30 C12M 1/42(2006.01) (73)专利权人 哈尔滨医科大学 地址 150081 黑龙江省哈尔滨市南岗区保健 路 157 号 (72)发明人 田野 曹文武 郭淑媛 高倩苹 王凤萍 程佳丽 (74)专利代理机构 北京科龙寰宇知识产权代理 有限责任公司 11139 代理人 孙皓晨 (54) 发明名称 细胞试验装置 (57) 摘要 本发明涉及用于声动力治疗研。

2、究中进行细胞 试验的装置。 包括超声探头(1)、 塑料管柱(2)、 培 养皿 (4)、 支架 (5)、 水槽 (6)、 垫层 (7)， 塑料管柱 (2)的上面和下面各设有开口， 塑料管柱(2)上面 开口和超声探头(1)相连并密封， 塑料管柱(2)下 面开口通过塑料薄膜 (3) 和培养皿 (4) 相连， 培 养皿 (4) 置于支架 (5) 上， 支架 (5) 置于水槽 (6) 中， 垫层 (7) 置于水槽 (6) 内部的底部， 超声探头 (1) 与培养皿 (4) 垂直对应， 超声探头 (1) 的直径 大于或等于培养皿 (4) 的直径。本发明克服了现 有技术中细胞需要制成悬液的限制， 使得研究声 。

3、动力治疗对贴壁细胞的影响更小， 试验结果更精 确， 操作更简便。 (51)Int.Cl. 审查员 杨凯 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1 页 2 1. 一种细胞试验装置， 包括超声探头 （1） 、 塑料管柱 （2） 、 培养皿 （4） 、 支架 （5） 、 水槽 （6） 、 垫层 （7） ， 其中塑料管柱 （2） 的上面和下面各设有开口， 塑料管柱 （2） 上面开口和超声 探头 （1） 相连并密封， 塑料管柱 （2） 内部注满水， 超声探头 （1） 接触水面， 塑料。

4、管柱 （2） 下面 开口通过塑料薄膜 （3） 密封并和培养皿 （4） 相连， 培养皿 （4） 置于支架 （5） 上， 支架 （5） 置 于水槽 （6） 中， 垫层 （7） 置于水槽 （6） 内部的底部， 所述超声探头 （1） 与培养皿 （4） 垂直对 应， 超声探头 （1） 的直径大于或等于培养皿 （4） 的直径， 所述塑料管柱 （2） 为长度可更换的 塑料管柱。 2. 根据权利要求 1 所述的装置， 其特征在于 ： 所述水槽 （6） 中的水面和培养皿 （4） 底端 相接或处于培养皿 （4） 底端和上端之间。 3. 根据权利要求 1 所述的装置， 其特征在于 ： 所述塑料管柱 （2） 的上下面。

5、的直径相同。 4. 根据权利要求 1 所述的装置， 其特征在于 ： 所述支架 （5） 为镂空支架。 5. 根据权利要求 1 所述的装置， 其特征在于 ： 所述垫层 （7） 由吸声材料制成。 权 利 要 求 书 CN 102286372 B 2 1/3 页 3 细胞试验装置 技术领域 0001 本发明涉及一种试验装置， 特别是涉及一种用于声动力治疗研究中进行细胞试验 的装置。 背景技术 0002 声动力治疗具有无创， 穿透力强， 毒副作用相对较小的优势， 一经提出便受到了全 世界学者的高度重视。近年来国内外在声动力领域取得了许多新的进展。声动力治疗已经 应用于某些疾病的治疗， 且还有大量的研究正。

6、在进行中， 相信在未来会有更广阔的应用前 景。在声动力治疗的发展过程中需要大量的细胞试验作为重要的研究方法。 0003 目前多数的声动力治疗的细胞试验， 是将细胞悬液至于试管中， 进行声动力干预 来进行， 但大多数细胞是贴壁生长的， 且细胞的贴壁状态更接近细胞在体内的生长状态， 将 细胞消化悬浮会对细胞造成一定程度的损伤。超声本身是一种机械波， 其作用于悬浮的细 胞， 会造成细胞的机械振动， 细胞震动过程中不可避免的会发生撞击和摩擦， 这个过程中发 生的损伤会造成对实验结果的影响。 发明内容 0004 本发明要解决的技术问题是提供一种用于声动力治疗研究中可以直接对贴壁细 胞进行试验的细胞试验装。

7、置。 0005 本发明一种声动力治疗细胞试验装置， 包括超声探头、 塑料管柱、 培养皿、 支架、 水 槽、 垫层， 其中塑料管柱的上面和下面各设有开口， 塑料管柱上面开口和超声探头相连并密 封， 塑料管柱内部注满水， 超声探头接触水面， 塑料管柱下面开口通过塑料薄膜密封并和培 养皿相连， 培养皿置于支架上， 支架置于水槽中， 垫层置于水槽内部的底部， 所述超声探头 与培养皿垂直对应， 超声探头的直径大于或等于培养皿的直径。 0006 本发明一种细胞试验装置， 其中所述水槽中的水面和培养皿底端相接或处于培养 皿底端和上端之间。 0007 本发明一种细胞试验装置， 其中优选所述塑料管柱的上下面的直。

8、径相同。 0008 本发明一种细胞试验装置， 其中优选所述支架为镂空支架。 0009 本发明一种细胞试验装置， 其中优选所述垫层由吸声材料制成。 0010 本发明一种细胞试验装置， 在超声探头和培养皿之间设有长度可更换的塑料管 柱， 使培养皿中的细胞处于较均匀、 稳定的声场中， 使试验结果有更好的客观性和稳定性， 超声探头与培养皿上下垂直对应， 超声探头的直径大于或等于培养皿的直径， 克服了现有 技术中细胞需要制成悬液的限制， 使得研究声动力治疗对贴壁细胞的影响更小， 减少实验 过程中非实验因素造成的影响， 试验结果更精确， 操作更简便。 附图说明 0011 图 1 为本发明细胞试验装置的结构。

9、示意图 ； 说 明 书 CN 102286372 B 3 2/3 页 4 0012 图 2 为超声波声场随距离变化的曲线图 ； 0013 图 3a-3b 为利用本发明装置对细胞进行声动力治疗后， 细胞存活率的变化结果 图 ； 0014 图 4a-4b 为利用本发明装置对细胞进行声动力治疗后， 细胞凋亡率、 坏死率和凋 亡坏死比的变化结果图。 0015 附图标记说明 ： 1-超声探头 ； 2-塑料管柱 ； 3-塑料薄膜 ； 4-培养皿 ； 5-支架 ； 6-水 槽 ； 7- 垫层 ； 8- 超声电源。 具体实施方式 0016 以下结合附图、 实施例和试验数据， 对本发明上述的和另外的技术特征和优。

10、点作 更详细的说明。 0017 本发明一种细胞试验装置， 包括超声探头 1、 塑料管柱 2、 培养皿 4、 支架 5、 水槽 6、 垫层 7， 其中塑料管柱 2 的上面和下面各设有开口， 塑料管柱 2 上面开口和超声探头 1 相连 并将所述开口密封， 塑料管柱内部注满水， 塑料管柱 2 下面开口通过塑料薄膜 3 和培养皿 4 内液面相连， 其间没有气体， 培养皿 4 同时置于支架 5 上， 支架 5 置于水槽 6 中， 垫层 7 置于 水槽 6 内部的底部， 所述超声探头 1 与培养皿 4 上下垂直对应， 超声探头 1 的直径大于或等 于培养皿 4 的直径。 0018 本发明装置， 其中所述水。

11、槽 6 中的水面和培养皿 4 底端相接或处于培养皿 4 底端 和上端之间， 即培养皿 4 的高度是其底部与水面相接， 但以水槽 6 中的水不能进入培养皿 4 为限。水槽 6 中装满水， 用于传导超声作用过程中产生的热量和传导超声， 以减少培养皿 4 的超声反射对细胞的影响。 0019 本发明装置中的塑料管柱 2 起到固定超声探头 1 和培养皿 4 位置的作用， 同时， 使 超声的传导经过一定距离才作用于细胞， 这样能避开近处混乱的声场， 使作用于细胞的声 场相对均匀。其中所述塑料管柱 2 的上下面的直径相同， 塑料管柱的高度根据超声探头本 身的特性， 以获得较均匀的声场为标准确定， 不同的超声。

12、探头适配不同高度的塑料管柱， 通 过更换不同长度的塑料管柱能够方便的调节超声探头到细胞之间的作用距离， 使本发明装 置操作简单、 快捷、 准确。 0020 本发明装置， 其中所述超声探头 1 是整个装置的发出超声波的关键部分， 其直径 大于或等于下面培养皿 4 的直径， 这样能保证超声波能覆盖所有细胞。 0021 本发明装置， 其中所述支架 5 为镂空支架， 镂空的支架部分能够很好的将产生的 热量迅速传递出去， 可以使培养皿 4 置于一个比较恒温的环境中， 并且使穿过培养皿的超 声波继续在水中传递， 不会造成反射。 0022 本发明装置， 其中所述塑料薄膜 3 能够起到隔离塑料管柱中的液体和培。

13、养皿中液 体的作用， 使培养皿中的细胞处于一个相对恒定的独立环境中， 且其质地轻薄， 有很好的柔 韧性， 不会影响超声的传导。 0023 本发明装置， 其中所述培养皿 4 可选塑料培养皿， 其内注满培养液或缓冲液， 排空 空气， 保证整个超声传导过程中没有气泡阻碍超声波的传导。 0024 本发明装置， 其中所述垫层 7 为吸声材料吸声海绵制成， 用来减少超声波反射。 0025 实施例 1 ： 如图 1 所示， 本发明细胞试验装置， 包括超声探头 1、 塑料管柱 2、 培养皿 说 明 书 CN 102286372 B 4 3/3 页 5 4、 支架 5、 水槽 6、 垫层 7， 其中塑料管柱 2。

14、 的上面和下面各设有开口， 塑料管柱 2 上面开口 和超声探头 1 相连， 探头接触水面， 塑料管柱 2 下面开口通过塑料薄膜 3 和培养皿 4 相连， 培养皿 4 同时置于支架 5 上， 支架 5 置于水槽 6 中， 垫层 7 置于水槽 6 内部的底部， 超声探 头 1 与培养皿 4 上下垂直对应， 超声探头 1 的直径为 3.5cm， 培养皿 4 的直径为 3.5cm。超 声电源 8 为超声探头 1 供电。 0026 水槽6中装满水， 水面和培养皿4的底面相接， 培养皿4内注满培养液， 种有THP-1 细胞系诱导成的巨噬细胞 ( 来源于 ATCC)， 以原卟啉 (Protoporphyri。

15、n IX) 为声敏剂。 0027 原卟啉浓度为 1mM 下， 不同超声能量 ( 超声照射时间不同 ) 下测量细胞存活率的 变化， 结果如图 3a 所示。 0028 实施例 2 ： 装置位置关系和连接关系同实施例 1， 不同之处在于， 超声照射 5min 条 件下， 不同原卟啉浓度下测量细胞存活率的变化， 结果如图 3b 所示。 0029 可以看出实施例 1、 2 组之间有统计学差异， 且标准差较小 (0.018-0.031)， 证明本 发明装置具有有效性和稳定性。 0030 分别计算细胞凋亡率、 坏死率和凋亡坏死比， 结果如图 4a-4b 所示。可以看出， 细 胞的凋亡率高于坏死率， 可以证明。

16、本装置在一定程度上， 减少了细胞由于消化悬浮、 机械震 动等原因造成的细胞损伤。 0031 从图 2 可以看出， 近场声强变化较大， 不均匀， 不稳定， 经过一段距离后的远场比 较均匀， 稳定。以往实验中的装置， 超声探头距离培养皿距离较近， 这样细胞处于一个比较 混乱的近场中， 不利于实验的均匀性和客观性。 本发明装置， 通过一段塑料管柱利用较均匀 的远场， 很好的解决了这个问题， 克服了现有技术中细胞需要制成悬液的限制， 使得研究声 动力治疗对贴壁细胞的影响更小， 减少实验过程中非实验因素造成的影响， 试验结果更精 确， 操作更简便。 0032 以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述， 并非对本发明的范 围进行限定， 在不脱离本发明设计精神的前提下， 本领域普通技术人员对本发明的技术方 案作出的各种变形和改进， 均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。 说 明 书 CN 102286372 B 5 1/2 页 6 图 1 图 2 图 3a图 3b 说 明 书 附 图 CN 102286372 B 6 2/2 页 7 图 4a图 4b 说 明 书 附 图 CN 102286372 B 7 。