【摘 要】
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目的 开发一套新型的应变加载装置,用于贴壁细胞力学生物学研究.方法 该装置基于基底形变加载技术,采用可控制编程器驱动步进器,引起硅橡胶小室变形,实现多单元大应变的细胞
【机 构】
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天津理工大学天津市先进机电系统设计与智能控制重点实验室,机电工程国家级实验教学示范中心,天津300384;军事科学院系统工程研究院,卫勤保障技术研究所,天津300161
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目的 开发一套新型的应变加载装置,用于贴壁细胞力学生物学研究.方法 该装置基于基底形变加载技术,采用可控制编程器驱动步进器,引起硅橡胶小室变形,实现多单元大应变的细胞加载;研制该装置,检测机械性能;建立硅橡胶小室的三维模型,利用有限元技术对硅橡胶小室进行仿真,分析该小室的应变场均匀性问题;采用该装置对骨髓间充质干细胞(bone marrow stromal cells,BMSCs)加载5％机械应变,频率0.5 Hz,2 h/d,持续5d,并在倒置显微镜下观察细胞形态的变化.结果 所研制的适用于体外细胞加载装置可对3组细胞加载基底实现最大至50％机械单向应变;在10％应变范围内,硅橡胶小室底部的均匀应变场面积占比保持在50％以上,保证了细胞受力均匀;BMSCs形态发生明显变化,排列方向趋于垂直主应变加载方向.结论 该装置运行可靠,应变范围宽,频率可调,操作方便,可同时对多组细胞培养基底进行应变加载,为细胞力学生物学研究提供了便利条件.
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