本發(fā)明涉及一種耳蝸細胞體外培養(yǎng)裝置，屬于細胞培養(yǎng)裝置領域。

背景技術：

1、聽力損失是全球范圍內(nèi)的常見問題，影響著數(shù)百萬人的生活質(zhì)量。目前，針對聽力損失的治療選擇有限，主要包括助聽器和人工耳蝸植入。然而，這些治療手段無法根本修復受損的耳蝸細胞。隨著再生醫(yī)學的進展，體外培養(yǎng)耳蝸細胞及其再生應用已成為治療聽力損失的重要研究方向

2、耳蝸是內(nèi)耳的一部分，具有聽覺感知的功能，其中的毛細胞和神經(jīng)元在聽覺信號傳導中起著至關重要的作用，由于成年人耳蝸毛細胞的損傷無法自然再生，需要通過耳蝸細胞的體外培養(yǎng)和再生輔助聽力恢復，細胞的體外培養(yǎng)裝置通過將溫度等培養(yǎng)條件調(diào)至合適值，從而實現(xiàn)細胞體外培養(yǎng)功能，現(xiàn)有的細胞培養(yǎng)裝置還存在一些不足之處。

3、例如公開號為cn114381372b的發(fā)明專利，其公開了細胞培養(yǎng)裝置，包括培養(yǎng)皿，包括底板、圍板和至少一個隔板，圍板沿著底板的周向設置，底板和圍板圍成容置槽，隔板設置于容置槽內(nèi)并限定至少一個培養(yǎng)室，隔板和底板之間具有與培養(yǎng)室連通的穿設孔；彈性基底膜，穿設于穿設孔，并覆蓋底板與培養(yǎng)室對應的位置；執(zhí)行機構(gòu)，至少部分設置于容置槽內(nèi)并位于圍板和隔板之間，用于拉伸彈性基底膜。通過在培養(yǎng)室的底部設置彈性基底膜，彈性基底膜在執(zhí)行機構(gòu)的驅(qū)動下能夠被拉伸，在彈性基底膜拉伸的過程中，彈性基底膜上的細胞也會同步拉伸，進而能夠模擬體內(nèi)細胞的生長環(huán)境，較為真實的反應細胞培養(yǎng)在體內(nèi)的狀態(tài)。上述裝置雖然能夠模擬體內(nèi)細胞生長環(huán)境，但在使用時，不能夠在長時間培養(yǎng)時整體性更換培養(yǎng)裝置內(nèi)氣體，而且不能夠在不同聲學環(huán)境培養(yǎng)耳蝸細胞，不具備光照和噪音吸收效果調(diào)節(jié)功能，不便于后續(xù)對比檢測培養(yǎng)效果。

4、因此我們對此做出改進，提出一種耳蝸細胞體外培養(yǎng)裝置，本發(fā)明提供了一種耳蝸細胞的體外培養(yǎng)及其在研究和治療聽力損失相關疾病中的應用方法。該方法旨在通過體外培養(yǎng)獲得功能性耳蝸細胞，以研究耳蝸的病理生理過程，篩選和測試治療藥物，并最終用于聽力修復治療。

技術實現(xiàn)思路

1、（一）本發(fā)明要解決的技術問題是：現(xiàn)有的培養(yǎng)裝置不能夠在長時間培養(yǎng)時整體性更換培養(yǎng)裝置內(nèi)氣體，而且不能夠在不同聲學環(huán)境培養(yǎng)耳蝸細胞，不具備光照和噪音吸收效果調(diào)節(jié)功能的問題。

2、（二）技術方案

3、為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種耳蝸細胞體外培養(yǎng)裝置，包括底板，所述底板上轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)環(huán)，轉(zhuǎn)環(huán)上固定設置有連接筒，所述連接筒內(nèi)滑動安裝有滑桿，所述底板上開設有連通槽，底板上焊接有第一連接板和第二連接板，第一連接板和第二連接板之間滑動安裝有蜂窩鋁板，所述轉(zhuǎn)環(huán)的側(cè)面抵接設置有第二連接軸，所述第二連接軸的上方固定連接有第一連接軸，所述第一連接軸與第一連接板和蜂窩鋁板之間均安裝有彈性組件，所述底板的中間放置有支撐板，所述支撐板上固定設置有外殼，所述外殼的上安裝有密封蓋板，外殼內(nèi)設置有更換組件和培養(yǎng)皿，所述培養(yǎng)皿內(nèi)安裝有升降組件。

4、其中，所述轉(zhuǎn)環(huán)和第二連接軸均為橡膠材質(zhì)，轉(zhuǎn)環(huán)和第二連接軸的側(cè)面均設置有縱向凸紋，所述第二連接軸和第一連接板均沿底板的周向均布設置，所述第一連接板的上方固定設置有頂板，所述頂板的中間為開口結(jié)構(gòu)，頂板中間的開口內(nèi)設置有連接框，連接框上放置有擴散板。

5、其中，所述滑桿貫穿于轉(zhuǎn)環(huán)的內(nèi)部，所述轉(zhuǎn)環(huán)通過連接筒、滑桿和連通槽與底板之間構(gòu)成卡合結(jié)構(gòu)，所述連通槽由多個沿底板的周向均布設置的通孔互相銜接而成。

6、其中，所述第一連接板和第二連接板與蜂窩鋁板之間互相貼合，第一連接板、蜂窩鋁板以及第一連接軸的位置和數(shù)量均一一對應。

7、其中，所述彈性組件包括纏繞設置于第一連接軸上下兩側(cè)的第一松緊帶和第四松緊帶，所述蜂窩鋁板的兩側(cè)分別固定連接有第一凸板和第二凸板，所述第一凸板與第一松緊帶相連，所述第二凸板與第四松緊帶相連，所述第一松緊帶與第一連接板之間固定連接有第二松緊帶，所述第四松緊帶與第一連接板之間固定連接有第三松緊帶，所述第一松緊帶和第四松緊帶在第一連接軸上的纏繞方向相同。

8、其中，所述支撐板的底部固定連接有支撐塊，所述支撐板、培養(yǎng)皿和支撐塊固定連接為一整體結(jié)構(gòu)，支撐板、外殼和密封蓋板的中軸線共線，所述密封蓋板上固定安裝有固定管，所述固定管上安裝有堵蓋。

9、其中，所述密封蓋板上外殼上設置有調(diào)節(jié)組件，所述調(diào)節(jié)組件包括固定連接于外殼上的擋塊，所述密封蓋板上轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)板，密封蓋板上固定設置有固定軸，所述固定軸與轉(zhuǎn)板之間固定連接有渦旋彈簧。

10、其中，所述更換組件包括轉(zhuǎn)動安裝于外殼內(nèi)的轉(zhuǎn)動塊，所述轉(zhuǎn)動塊上固定設置有側(cè)板和密封塊，所述轉(zhuǎn)動塊的中間開設有凹槽和延伸槽，所述凹槽內(nèi)貼合設置有壓塊，所述壓塊上固定設置有凸環(huán)，壓塊與密封蓋板之間為固定連接，所述凸環(huán)為四分之三圓環(huán)結(jié)構(gòu)，所述凸環(huán)的外壁與延伸槽的內(nèi)壁之間互相貼合，壓塊和凸環(huán)均為橡膠材質(zhì)。

11、其中，所述升降組件包括固定連接于培養(yǎng)皿上的銜接板，所述銜接板上轉(zhuǎn)動安裝有轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的側(cè)面抵接設置有橡膠轉(zhuǎn)盤，所述橡膠轉(zhuǎn)盤凸出于培養(yǎng)皿的外側(cè)，所述轉(zhuǎn)軸上固定連接有螺桿，所述螺桿的外側(cè)螺紋連接有支撐盤，所述支撐盤與銜接板之間為滑動連接。

12、其中，所述體外培養(yǎng)裝置中細胞的來源：從患者或健康供體的耳蝸組織、誘導性多能干細胞、胚胎干細胞或其他適當?shù)母杉毎刑崛《伹绑w細胞；

13、細胞在所述體外培養(yǎng)裝置中會分化：在特定的培養(yǎng)基和生長因子環(huán)境中，誘導耳蝸前體細胞分化為不同類型的耳蝸細胞，包括內(nèi)毛細胞、外毛細胞、支持細胞、螺旋神經(jīng)節(jié)細胞；

14、所述體外培養(yǎng)裝置對細胞的培養(yǎng)：利用三維培養(yǎng)系統(tǒng)和生物反應器，模擬耳蝸的微環(huán)境，促進耳蝸細胞的成熟和功能化。

15、（三）有益效果

16、本發(fā)明所提供的一種耳蝸細胞體外培養(yǎng)裝置，其有益效果是：

17、1.通過設置的外殼、密封蓋板和更換組件，實現(xiàn)了更換培養(yǎng)皿內(nèi)氣體的功能，通過預先向相外殼側(cè)板和密封塊之間形成的多個腔體內(nèi)注入培養(yǎng)環(huán)境所需的氣體，當長時間培養(yǎng)后，旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動塊使得側(cè)板和密封塊做圓周運動，密封塊可保持相鄰兩腔體內(nèi)的空氣不會互相混合，從而實現(xiàn)整體性的氣體更換功能，增強了裝置的實用性，解決了現(xiàn)有的培養(yǎng)裝置不能夠在長時間培養(yǎng)時整體性更換培養(yǎng)裝置內(nèi)氣體的問題。

18、2.裝置上設置有第一連接板、第二連接板、蜂窩鋁板和轉(zhuǎn)環(huán)，當轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動時，會帶動多個位置的第二連接軸以及第一連接軸同步轉(zhuǎn)動，第一連接軸會拉動第一松緊帶和第四松緊帶，從而使得裝置上多個蜂窩鋁板的兩側(cè)被同步拉伸，進而使得蜂窩鋁板上的六邊形鏤空結(jié)構(gòu)的尺寸能夠得到調(diào)節(jié)，從而改變裝置整體的噪音吸收效果以及遮光效果，以便后續(xù)在不同遮光效果和噪音吸收效果的環(huán)境下培養(yǎng)耳蝸細胞，解決了現(xiàn)有的細胞培養(yǎng)裝置不能夠在不同聲學環(huán)境培養(yǎng)耳蝸細胞的問題，該裝置具有適用性更強的優(yōu)勢。

19、3.通過設置的彈性組件、滑桿和連通槽，實現(xiàn)了精確調(diào)節(jié)和固定蜂窩鋁板展開程度的功能，轉(zhuǎn)環(huán)轉(zhuǎn)動前，需要先向上拉動滑桿，使得滑桿從連通槽內(nèi)的相應區(qū)域中移出，轉(zhuǎn)環(huán)以及第二連接軸轉(zhuǎn)動至合適位置后，將滑桿重新安裝進連通槽內(nèi)，實現(xiàn)對第二連接軸轉(zhuǎn)動圈數(shù)以及角度調(diào)節(jié)和固定的功能，進而配合第一松緊帶和第四松緊帶調(diào)節(jié)蜂窩鋁板的展開程度，從而精確調(diào)節(jié)裝置整體的遮光效果和噪音吸收效果。

20、4.通過設置的升降組件，實現(xiàn)了調(diào)節(jié)培養(yǎng)皿內(nèi)部容積的功能，裝置在使用時，通過撥動橡膠轉(zhuǎn)盤，橡膠轉(zhuǎn)盤帶動螺桿底部的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并帶動螺桿旋轉(zhuǎn)，螺桿會驅(qū)動支撐盤進行升降，支撐盤升降的過程中可實現(xiàn)對裝置內(nèi)部氣壓的調(diào)節(jié)功能，同時改變培養(yǎng)皿的支撐高度。

21、5.本發(fā)明提供的耳蝸細胞體外培養(yǎng)及應用方法能夠顯著提高對聽力損失相關疾病的研究效率，并為聽力損失患者提供新的治療手段。該方法有望推動聽力修復治療的進展，改善患者的生活質(zhì)量。本發(fā)明的耳蝸細胞體外培養(yǎng)及應用方法在聽力損失相關疾病的研究和治療領域具有廣泛的應用前景，能夠為聽力損失患者提供有效的治療選擇