[0001] 本发明涉及用来构造组织和细胞的培养环境的一种加载装置，尤其是一种生物反应器。

[0002] 生物反应器是指在组织工程化软骨和骨力生物学的研究中，用来构造组织和细胞的培养环境的一种加载装置。生物反应器分为拉伸或直接动态压缩式生物反应器、旋转臂式生物反应器、搅拌式生物反应器、液压式生物反应器、灌流式生物反应器、滚压式动态加载生物反应器等。

[0003] 中国发明专利（申请号：200880116936.3 申请日: 2008-09-24）公开了一种种生物反应器，它包括封闭壳体和至少一个腔室，该封闭壳体具有壳体壁，该至少一个腔室与壳体壁连接。该至少一个腔室包括腔室进口和出口，分别用于将材料供给该至少一个腔室和从该至少一个腔室排出材料。壳体包括：壳体进口，用于将材料供给腔室进口；以及壳体出口，用于将已处理的材料从腔室出口排出到生物反应器的外部。生物反应器形成封闭容积，其中，在生物反应器中的反应器压力高于生物反应器外部的外部压力，这样，生物反应器自支承。

[0015] 在图1中，生物反应器包括两块透明的玻璃板、主框架、支架、上下两个组合立柱、导水管、密封橡胶圈和两个贝母组成；所述的支架和组合立柱是由多个零件组合而成的；所述的支架和主框架支持着整个结构，主框架通过设计了一个凸出的螺纹小柱，与支架的螺纹孔相配合；所述的密封胶片镶在主框架凹进去的框里面，有效的密封了透明玻璃板与框架之间的联系；所述的扣锁扣固定在主框架上，当需要把透明的玻璃板安装在主框架时，又可以通过扣锁扣紧紧的夹紧玻璃板和主框架。实验用的细胞放在两个立柱c之间，可以调节立柱b使两个立柱c可以很好的夹住，固定住细胞，给细胞提供合适的生长环境。通过两边的导水管注入培养液，透明的玻璃板可以观察实验的模拟过程；所述的玻璃板和箱壳通过密封橡胶圈密封。所述的培养皿的立柱由三部分组成，分别命名为立柱a、立柱b、立柱c；所述的立柱是用来连接夹具和试样的。接通电源后，电机会带动立柱做往复直线运动，使得两根立柱之间的试样受力加载进行反复加载试验。所述的支架是用来支撑生物反应器主体的部分，它由两块支架a和一块支架b组成。支架a连接着支架b和连接板，连接板连接着主框架。在用夹具夹住生物反应器的立柱a时，支架可以平放在工作平台上。

[0016] 该生物反应器的工作原理是整个操作在无菌的环境下进行，该生物反应器的结构紧凑，体积小巧可以放在无菌操作台里面。进行操作时，打开透明的玻璃，可将离体培养的细胞或者生物材料等固定在贝母与立柱c之间。从立柱a 上的进液孔或者主框架上的输送口都可以输送营养介质或者盐水，为离体培养的细胞提供真实的体内环境。同时在主框架上有两个输送口，可以达到一进一出的功能，循环或者随时跟新营养介质或者盐水。密封好生物反应器后可以将其安装在具有拉伸、压缩、冲撞功能的疲劳试验机上，使用夹具将其固定。在工作的过程中，可以透过透明的玻璃板观察到细胞受力的生长情况或者状态改变。

[0017] 该生物反应器可以用来培养并评估各种样品，包括：生物材料、细胞种植与非细胞支架、天然组织或组织工程产品等，是离体培养皿向在体动物实验过渡的有利工具。它可以完成传统方法无法完成的力学刺激、生理环境模拟等实验，可对样品的应力加载进行控制，通过电脑输入准确的频率和加载量。固定在夹具上的力传感器可以很好的反应受到力学加载的细胞或者组织的真实受力曲线变化。这对生物反应器的向全能型超级生物反应器发展做了巨大的贡献，为生物医学材料的发展和组织工程的研究带来了改变。