[0001] 本发明涉及细胞力学领域技术领域，特别是涉及一种细胞拉伸器。

[0002] 在细胞实验中，在一定频率和幅度下控制细胞发生的拉伸和复原变形能够控制细胞的分化速度，由于细胞的大小一般在微米级别，常规的力学加载装置并不适用，此时便需要细胞拉伸装置作为实验平台，而现有的细胞拉伸装置大多功能较少，面对愈加复杂的实验需求时，并不能够适用。因此，亟需一种适用范围更广的细胞拉伸器。

[0017] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0018] 本发明的目的是提供一种细胞拉伸器，以解决现有技术存在的问题，使不仅能够在多个方向上拉伸细胞，而且还能够调节拉伸的幅度和频率，适用范围更广。

[0019] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0020] 本发明提供一种细胞拉伸器，如图1‑4所示，包括：支撑模块1、多个拉伸结构和多个传动装置2，各拉伸结构和各传动装置2均设置在支撑模块1上，支撑模块1上具有一个实验工位，实验工位上用于设置基底膜，每个拉伸结构均具有相对设置的两个活动端，活动端用于连接在实验工位上的基底膜上，每个拉伸结构上的两个活动端均能够在一个传动装置2的驱动下在一个拉伸方向上相互远离或靠近，各拉伸结构对应的拉伸方向互不重合，各活动端的移动速度和移动距离均能够调整。

[0021] 本发明提供的细胞拉伸器，在实验过程中，将细胞预先培养在基底膜上，接着将基底膜设置在实验工位上，每个拉伸结构上的活动端均与基底膜连接，通过各个传动装置2分别控制多个拉伸结构的活动端的移动，此时，每个拉伸结构都能够在一个方向上拉伸基底膜，由此便实现了多个方向上对细胞的拉伸，而且，活动端的移动频率和移动幅度均能够调整，这样便能够应对不同的实验需求，整体而言，本发明提供的细胞拉伸器不仅能够在多个方向上拉伸细胞，而且还能够调节拉伸的幅度和频率，适用范围更广。其中，基底膜为弹性材料制成，拉伸基底膜能够带动细胞变形。

[0022] 需要说明的是，本发明中，多个拉伸结构可从不同的方向拉伸基底膜，例如，可设置两个拉伸结构，两个拉伸结构上的活动端分别沿相互垂直的两条直线相对设置，以此从相互垂直的两个方向上拉伸基底膜，亦或者设置三个拉伸结构，三个拉伸结构分别从三个方向上拉伸基底膜，其中的两个方向相互垂直，另外一个方向与其他两个方向中的任意一个方向具有45°的夹角，也可设置两个拉伸结构，两个拉伸结构的活动端分别沿两条平行的直线相对设置，以此从两个相互平行的方向拉伸基底膜（此时可控制两个拉伸结构的拉伸频率或幅度不同）。

[0023] 于本实施例一优选的实施方式中，传动装置2包括电机3、连接组件、传动杆、两个连接杆25，拉伸结构包括两个夹持部26，电机3固定连接在支撑模块1上，连接组件固定连接在电机3的输出轴上，传动杆的一端围绕第一轴线转动连接在连接组件上，第一轴线与电机3输出轴的轴线相互平行且在垂直于第一轴线的方向上具有间距，两个连接杆25各自的一端铰接在传动杆远离连接组件的端部上，两个连接杆25各自远离传动杆的端部分别铰接在两个夹持部26上，两个夹持部26相对设置于实验工位的两侧且均滑动连接在支撑模块1上，夹持部26形成活动端。进行细胞拉伸时，通过两个夹持部26分别夹持基底膜的两端，开启电机3，电机3输出轴转动并驱动连接组件转动，由于第一轴线与电机3输出轴的轴线相互平行且具有间距，传动杆靠近连接组件的端部就能够沿着以电机3输出轴为中心的圆周轨迹运动，传动杆远离连接组件的端部往复靠近或远离夹持部26，并使连接杆25远离连接组件的端部往复靠近或远离实验工位，进而通过连接杆25控制两个夹持部26相互靠近或远离，由此将电机3输出轴的转动转化为夹持部26的直线运动。

[0024] 于本实施例一优选的实施方式中，连接组件包括调节件22，调节件22的一侧固定连接有固定轴，固定轴通过联轴器21与电机3的输出轴形成固定连接，传动杆的一端围绕第一轴线转动连接在调节件22远离固定轴的一侧。通过联轴器21连接固定轴和输出轴，提高了调节件22和电机3输出轴之间连接的可靠性。

[0025] 于本实施例一优选的实施方式中，调节件22包括外壳221、调节轴222和调节杆223，固定轴固定连接在外壳221的一侧，外壳221远离固定轴的一侧设置有滑道，调节轴222的滑动连接在滑道内，调节轴222在自身的周向上固定，调节轴222的一端伸出外壳221并形成一个连接端，调节轴222的轴线形成第一轴线，外壳221的一侧设置有通孔，调节杆223转动连接在通孔内并与调节轴222传动连接，转动调节杆223能够使调节轴222沿滑道滑动以改变第一轴线与电机3输出轴之间的距离。通过转动调节杆223，改变第一轴线与电机3输出轴之间的距离，进而改变传动杆靠近连接组件的端部的圆周运动轨迹的半径，进而改变两个夹持部26滑动的距离，实现对拉伸幅度的调节。其中，调节件22可选用本领域技术人员知晓的现有技术中的偏心调节件。

[0026] 于本实施例一优选的实施方式中，传动杆包括第一连杆23和第二连杆24，第一连杆23的一端转动连接在调节轴222上，另一端与第二连杆24的一端围绕平行于第一轴线的轴线形成铰接，第二连杆24上设置有限位槽241，拉伸结构还包括多个限位轴27，两个夹持部26沿第一直线相对设置，各限位轴27沿垂直于第一直线的方向依次固定连接在支撑模块1上，各限位轴27均滑动连接在限位槽241内，第二连杆24远离第一连杆23的一端与连接杆
25围绕平行于第一轴线的轴线形成铰接。电机3启动时，第一连杆23带动第二连杆24移动，由于第二连杆24上的限位槽241与限位轴27滑动连接，限制了第二连杆24的转动，第二连杆
24就能够沿垂直于拉伸方向的直线移动，不会发生角度的改变，这样能够使两个夹持部26运动的幅度相同，从而便于控制细胞的拉伸量。其中，每个拉伸结构上的限位轴27沿垂直于该拉伸结构的拉伸方向所在的直线依次设置。

[0027] 于本实施例一优选的实施方式中，一个传动装置2和一个拉伸结构共同形成一个拉伸单元，拉伸单元设置有两个且分别为第一拉伸单元4和第二拉伸单元5，电机3设置有两个，两个电机3的输出轴分别与两个拉伸单元上的连接组件固定连接，第一拉伸单元4上的两个夹持部26能够在第一方向上相互靠近或远离，第二拉伸单元5上的两个夹持部26能够在第二方向上相互靠近或远离，第一方向和第二方向相互垂直。通过设置两个拉伸结构，并分别控制两个拉伸结构上电机3的输出功率和第一轴线与电机3输出轴之间的距离，使两个拉伸结构上的分别夹持部26以不同频率和幅度从相互垂直的方向上拉伸细胞，进而适应对细胞进行非对称双轴拉伸的实验要求。

[0028] 于本实施例一优选的实施方式中，支撑模块1包括壳体11和支撑架12，支撑架12固定连接在壳体11上，电机3固定连接在支撑架12上，连接组件设置于支撑架12内。连接组件位于支撑架12内，支撑架12能够对连接组件起到保护作用，防止磕碰造成连接组件的损坏。

[0029] 为了提高夹持部26滑动时的稳定性，于本实施例一优选的实施方式中，支撑模块1还包括支撑件13，支撑件13包括中心板133、两个第一板体131和两个第二板体132，两个第一板体131相对设置，两个第一板体131各自的两端分别固定连接在壳体11和中心板133上，两个第二板体132相对设置，两个第二板体132的两端分别固定连接在壳体11和中心板133上，两个第一板体131均沿第一方向延伸，两个第二板体132均沿第二方向延伸，中心板133形成实验工位，第一拉伸单元4上的两个夹持部26滑动连接在两个第一板体131上，第二拉伸单元5上的两个夹持部26滑动连接在两个第二板体132上。

[0030] 于本实施例一优选的实施方式中，还包括控制组件，控制组件与各电机3信号连接，控制组件能够控制电机3的输出功率。通过控制组件控制各个电机3的输出功率，以控制各个电机3的转速，从而控制拉伸的频率。其中，拉伸的频率优选为0.1‑5Hz。

[0031] 于本实施例一优选的实施方式中，电机3为步进电机。步进电机的精度高，适合高精度细胞拉伸实验的进行。

[0032] 本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。