【智能動態組織工程軟骨體外培養箱】
1.1作品簡介
作品名稱：智能動態組織工程軟骨體外培養箱
評選分類：機類
生物、機械、力學、材料
學科分類：醫學基礎
1.2功能/作用介紹：
培養箱功能
全自動組織工程軟骨體外培養箱的主要功能如下：
?、?能適應多中軟骨組織的體外培養要求，包括關節軟骨、人耳廓軟骨、氣管、鼻、乳房和乳頭、眼臉穹窿等組織。
?、? 實現智能化控制，數據采集卡實時采集培養參數，經系統軟件分析，使控制單元及時調整生物反應器狀態，確保培養出來的軟骨組織具有良好的力學性能和完美的形態。
?、?采用模塊化結構，提高軟骨體外培養箱的可擴展性，減少維護時間，操作相對簡單方便。
?、? 人機界面良好。采用觸摸屏顯示，極大提高了儀器友好度，操作人員可以實時觀察組織工程軟骨組織的體外培養參數和力學性能分析結果，實現最佳軟骨組織生物力學及生物學環境的搭建。并且，操作人員可以對溫控范圍、施加壓力區間、CO2濃度控制范圍、pH值等性能指標進行閾值、初始值設置，一旦軟骨組織的培養參數超過閾值，設備具有報警顯示功能，提醒實驗員及時處理。
?、?全封閉式培養方式，根據GMP標準設計，確保無菌環境。
?、?一次能構建1-12個具有良好力學性能和形態的組織
培養箱作用
人工手動培養獲得的軟骨組織往往力學性能無法達到正常的軟骨標準，軟骨的形態無法調控，批次之間標準無法控制，難以控制組織工程軟骨的質量與安全性，而本文開發的設備具有專業的檢測和控制軟硬件平臺，能針對特定的細胞和組織設計特定的調控算法進行準確控制，并且對特異性參數能進行實時的檢測和控制。從而，智能動態組織工程軟骨體外培養箱能針對各種生物材料很好構建組織與器官的形態，方便形成系統化的生產工藝，對組織進行動態培養，操作方便。
智能動態組織工程軟骨體外培養箱具有灌流、運動模擬、動態壓力等不同形式的培養形式，從而更好的模擬了生物力學和生物學環境，能夠實現組織工程關節軟骨、人耳廓軟骨、氣管、鼻、乳房和乳頭、眼臉穹窿等多種軟骨組織的培養，且培養出來的軟骨組織普遍具有良好的力學性能和完美的形態。整套設備實現全自動智能控制，相較傳統的人工手動培養方法構建組織工程軟骨具有明顯優勢。
整套設備不僅僅適合于標準化，產業化發展，作為自主開發的生物儀器，同樣十分適合于學校相關專業的實驗教學。組織工程、生物醫學工程、生物材料、生物力學、干細胞生物學、細胞生物學都是實驗性很強課程，目前由于這些課程非常前沿，與這些課程配套的實驗儀器和教程不系統，通常采用PPT圖片講解或靜態模型的教學模式，而學生在這種教學模式下接受到的知識難于理解、過于生硬，片面，認識不夠深刻?！爸淙欢恢渌匀弧钡膶W習方法雖然可以應付學業考試，但當學生步入相關從業領域，其競爭力卻會大打折扣。智能動態組織工程軟骨體外培養箱作為上述課程的輔助實驗儀器，能夠給學一個直觀的感受，學生可以通過實驗的方式自己來動手構建一個軟骨組織，自己調試不同的力學環境和生物學環境，還可以動態的觀察組織或細胞在不同培養時期的形態，并將實驗結果和體會以實驗報告的形式提交。
學生把實驗看到的組織或細胞形態與教材上的知識進行比對，從相似處驗證知識的準確性，從差異處總結分析組織細胞的特異性參數，得到生物力學和生物學培養的優化環境，更深刻的認識和掌握書本的相關知識，積累細胞培養的經驗，提高動手能力。這樣，學生才不是知識的復讀機，而成為知識的發現者和創造者，能夠更加靈活的運用知識，真正達到教學的目的。這套儀器作為機電一體化在生物醫學領域的應用，還可以使學生不局限于自己專業的限制，拓展思路，嘗試去尋求更廣闊的就業方向?？梢?，智能動態組織工程軟骨體外培養箱在實驗儀器輔助教學中同樣能發揮重要作用。
作品名稱：智能動態組織工程軟骨體外培養箱
完成單位：杭州電子科技大學
