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公开(公告)号：CN114806872A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210456512.3
申请日：2022-04-28
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种用于血管支架材料表面内皮细胞动力学测试的微流控体外循环系统，属于生物医学工程领域。该系统包括：1)可更换血管支架的内皮细胞培养腔及外围多元件构成的流体力学循环回路，内皮细胞接种于嵌入PC板的支架材料上。可以在细胞培养腔底端观察内皮细胞在不同支架材料，不同生理流动条件下的变化。2)用来模拟流体回路动力源的外围设备，可把不同的血压和壁面剪应力等血流动力学信号施加在支架上的内皮细胞。3)支架附近血管表皮细胞的生物化学信号观测与反馈控制系统。该系统为测试不同生理、病理的脉动血流动力学条件下血管支架材料表面血管内皮细胞的铺展、粘附、迁移、增殖等动力学行为提供微型化、客观化、标准化和定量化的实验平台。
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公开(公告)号：CN113486529A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110799590.9
申请日：2021-07-15
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法，属于微流控芯片系统和细胞生物学领域。细胞在鞘流作用下聚焦于流道中间通过细胞变形测量区域；设计周期性变化的流道边界来产生振荡流速，向细胞施加周期性变化的正应力和切应力；细胞在振荡应力作用下发生变形和松弛，记录细胞形态变化，分析其对动态应力的响应，得到细胞的动力学特性。该芯片在流动过程中向细胞加载应力和测量形变，有望实现每秒测量数百至千个细胞特性，极大提高了测量通量和效率；通过调控入口流速能实现宽频带和连续频率的振荡应力的加载；并通过改变通道边界形状有效调控振荡应力波形和幅值；适用于分析大量单细胞在动力学刺激下的力学和流变学特性。
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公开(公告)号：CN113486529B
公开(公告)日：2023-03-24
申请号：CN202110799590.9
申请日：2021-07-15
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 一种流式单细胞动力学特性分析芯片、系统及方法，属于微流控芯片系统和细胞生物学领域。细胞在鞘流作用下聚焦于流道中间通过细胞变形测量区域；设计周期性变化的流道边界来产生振荡流速，向细胞施加周期性变化的正应力和切应力；细胞在振荡应力作用下发生变形和松弛，记录细胞形态变化，分析其对动态应力的响应，得到细胞的动力学特性。该芯片在流动过程中向细胞加载应力和测量形变，有望实现每秒测量数百至千个细胞特性，极大提高了测量通量和效率；通过调控入口流速能实现宽频带和连续频率的振荡应力的加载；并通过改变通道边界形状有效调控振荡应力波形和幅值；适用于分析大量单细胞在动力学刺激下的力学和流变学特性。
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公开(公告)号：CN114456933B
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210185327.5
申请日：2022-02-28
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 本发明提供一种三维流动培养装置、系统及分析方法，属于生物医药技术领域。通过结合细胞培养孔板和微流控技术，实现自动化和动态地向孔板内运输营养物质、生化因子和药物溶液，构建孔板内组织和类器官的三维流动培养微环境；通过流体泵系统编程控制实现多个孔板内培养环境的精准调控，有效提高组织和类器官的培养通量和药物检测通量；该装置和系统具有良好的可拓展性和兼容性，能实现显微镜下的培养和实时观测，并利用算法和软件同步分析组织、类器官的生长情况；装置加工采用3D打印和翻模法相结合，加工方法简单且成本低廉。本发明所提出的装置、系统及药物评估方法有望被广泛运用到新药物研发、临床药物筛选以及基础生物医学研究当中。
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公开(公告)号：CN114836314B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202210615780.5
申请日：2022-06-01
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种研究力学与生化信号诱发单细胞动力学响应的高通量微流控系统及其使用方法，属于细胞生物学实验装置领域。该系统包括微流控芯片及外围加载、检测与控制装置。加载装置结合控制装置，可捕获或操控大量单细胞，并对细胞精确加载不同的动态力学和生化刺激信号。控制装置接收来自检测装置实时观测到的单细胞变形、运动轨迹、生化信号时空分布等动态图像信息、以及加载装置中的压力/流量值，以此反馈控制加载装置，操控单细胞变形过程并精准控制微通道流场与生化信号传输，精准模拟体内细胞动态力学和生化微环境。本发明可实现大量单细胞的高效捕获与操控，并用于分析单细胞在不同动态力学和生化信号刺激下的动力学响应及其机制等细胞生物学研究。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114836314A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210615780.5
申请日：2022-06-01
Applicant: 大连理工大学
Abstract: 一种研究力学与生化信号诱发单细胞动力学响应的高通量微流控系统及其使用方法，属于细胞生物学实验装置领域。该系统包括微流控芯片及外围加载、检测与控制装置。加载装置结合控制装置，可捕获或操控大量单细胞，并对细胞精确加载不同的动态力学和生化刺激信号。控制装置接收来自检测装置实时观测到的单细胞变形、运动轨迹、生化信号时空分布等动态图像信息、以及加载装置中的压力/流量值，以此反馈控制加载装置，操控单细胞变形过程并精准控制微通道流场与生化信号传输，精准模拟体内细胞动态力学和生化微环境。本发明可实现大量单细胞的高效捕获与操控，并用于分析单细胞在不同动态力学和生化信号刺激下的动力学响应及其机制等细胞生物学研究。
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公开(公告)号：CN114357844A
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202210030231.1
申请日：2022-01-12
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 一种分析脉动血流对流体中物质作用的体外装置及系统，属血流动力学和生物力学技术领域。基于流体力学原理，利用拓扑优化方法设计装置流道形状，使流道中轴线上流速的空间分布波形与血流波形相似。当物质循环流动通过装置流道时，物质周围流体流速动态变化，将流道中空间变化的流速波形转化为物质感受到的随时间变化的波形，实现对脉动血流环境的模拟，并探究流速波形影响细胞和药物大分子的规律和机理。通过调整流道边界形状，灵活实现对不同生理和病理条件下血流脉动波形的体外模拟，极大降低对流动泵和循环系统元件精度的要求，且装置加工成本低廉、可观测性好，有望为心血管疾病的研究和血液中药物运载体的设计提供便捷高效的实验装置和平台。
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公开(公告)号：CN113491514A
公开(公告)日：2021-10-12
申请号：CN202110773921.1
申请日：2021-07-08
Applicant: 大连理工大学
IPC: A61B5/0295 , A61B5/0531 , A61B5/021
Abstract: 本发明提供一种融合生物电阻抗技术的颈总动脉血流动力学参数检测方法。首先基于生物电阻抗原理建立描述颈部表面电阻抗与颈总动脉血流电阻抗之间定量关系的数学模型，基于建立的数学模型得到通过检测颈部表面电阻抗信号确定颈总动脉血流电阻抗信号的方法；其次，根据欧姆定律计算颈总动脉内径波形，进一步结合测量的颈总动脉平均血流速度波形，计算得到血流量、壁面剪切力和周向应变等血流动力学参数；最后，根据颈总动脉血压和血流量波形计算颈总动脉下游脑血管床的输入阻抗曲线，建立颈总动脉下游脑血管床的四元件集中参数模型，根据最小二乘法拟合确定四元件集中参数模型的元件参数，得到下游脑血管床顺应性、惯性、外周阻力等血流动力学参数。
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公开(公告)号：CN113333040A
公开(公告)日：2021-09-03
申请号：CN202110620228.0
申请日：2021-06-03
Applicant: 大连理工大学
IPC: B01L3/00
Abstract: 本发明属于微流控芯片技术领域，提供一种利用振荡流的高集成度微纳颗粒汇聚微流控装置，主要由微流控芯片(包括无阀微泵与汇聚通道)、泵膜控制系统(包括电磁铁与单片机)，储液池与导管组成。本发明装置可实现高效、便捷的微纳颗粒汇聚。本发明提供的用于汇聚微纳颗粒的微流控装置，集成度高，设计巧妙，操作简单。本发明利用振荡流设计在较短通道中实现“无限长通道”流动，利用无阀微泵驱动流体，实现装置的集成化与小型化；将弹性升力与惯性升力结合，可成功实现微纳颗粒的汇聚与富集，用于生物、化学、环境领域的研究。
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公开(公告)号：CN114611427B
公开(公告)日：2025-03-28
申请号：CN202210242617.9
申请日：2022-03-11
Applicant: 大连理工大学
IPC: G06F30/28 , G06F30/27 , G06F17/12 , G06F17/13 , G06N3/0499 , G06N3/084 , G06F113/08 , G06F113/14 , G06F119/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明提供了一种基于热弥散原理确定细长均匀直圆管中定常流截面平均流速的方法，属于流速测量技术领域。本发明利用加热器在圆管任意位置输入动态变化的热量，在加热区域沿细长均匀直圆管长度方向上，使用热成像技术无创地同步测量沿管长方向截面平均温度的时空分布变化。基于流体力学和热传递原理得到描述细长均匀直圆管长度方向上截面平均温度与管内截面平均流速之间定量关系的热弥散方程。并基于该方程建立目标函数，通过优化方法中最小化目标函数的思想，求解细长均匀直圆管内流体沿横截面的平均速度。进一步，建立深度神经网络方法，实现基于测量区域的时空温度分布快速求解圆管截面平均流速。
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