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基于膜分离原理的细胞悬浮液成分分离置换系统研究

发布时间:2021-03-07 07:05
  低温保存在科学研究、临床医学和民生应用等众多领域都有广泛应用。为了避免细胞在低温保存过程中受到低温损伤,通常需要在保存之前向细胞悬浮液中加入低温保护剂,在复温后,为避免低温保护剂对细胞的毒副作用有需要将低温保护剂分离清除。此外,细胞治疗等领域也常常需要分离去除细胞悬浮液中的多余水分或其他物质。现有的离心式分离方法存在应力损伤大、操作繁琐,以及过程不密闭,易污染等问题。本文基于膜分离原理,研究了一种新细胞悬浮液成分分离置换系统,具体内容包括:(1)设计基于膜分离原理的分离置换系统总体方案,并运用跨膜传质原理建立系统的理论模型,在其基础上针对低温保护剂去除过程进行仿真分析,仿真结果初步证明,该系统能够实现快速、平稳地去除细胞悬浮液内的低温保护剂。(2)基于总体方案和仿真结果,开展了功能样机的详细设计,开发了系统中的摇摆装置、振动装置等关键部件,搭建了基于NI cDAQ的控制平台,并应用Labview编写了控制系统软件,实现了功能样机的集成控制。最后根据产品的工业化需求,对样机的外观结构、电气布线等进行了升级改造,初步达到了医疗器械的应用需求。(3)开展了大量测试实验,以检查主要功能部件的性... 

【文章来源】:电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】:85 页

【学位级别】:硕士

【文章目录】:
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状和发展趋势
    1.3 论文研究内容
    1.4 论文结构安排
第二章 超滤式膜分离处理系统的总体设计与分析
    2.1 超滤式膜分离系统设计
    2.2 系统传质分离特性分析
        2.2.1 系统建模
            2.2.1.1 基本假设
            2.2.1.2 袋内流动传质模型
            2.2.1.3 管里流动传质模型
        2.2.2 仿真分析
            2.2.2.1 仿真方法
            2.2.2.2 边界条件
            2.2.2.3 参数设定
    2.3 结果与讨论
    2.4 本章小结
第三章 系统详细设计与开发
    3.1 超滤式膜分离处理系统详细设计
    3.2 主要功能部件设计与开发
        3.2.1 振动装置
        3.2.2 摇摆装置
        3.2.3 加热装置
        3.2.4 液面调节装置
        3.2.5 泵秤闭环控制系统
    3.3 控制系统设计与开发
        3.3.1 控制平台
        3.3.2 过程与逻辑
        3.3.3 控制程序
    3.4 系统集成与调试
        3.4.1 整机组装
        3.4.2 软硬件联调
    3.5 工业化升级与优化
        3.5.1 面板布局优化
        3.5.2 整机布线优化
        3.5.3 电源系统优化
    3.6 本章小结
第四章 功能测试与分析
    4.1 功能部件测试分析
        4.1.1 振动装置
        4.1.2 摇摆装置
        4.1.3 加热装置
        4.1.4 液面调节装置
        4.1.5 泵秤闭环控制系统
    4.2 基于无细胞实验的系统功能测试与分析
        4.2.1 材料与方法
        4.2.2 结果与讨论
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献


【参考文献】:
期刊论文
[1]生物材料冻存中低温保护剂的作用机理及实验研究[J]. 吕维敏,黄钢妹,曾叶,姜红强,章忠敏.  低温与超导. 2014(05)
[2]细胞低温生物学研究进展[J]. 王沛涛,何立群,舒志全,赵刚,李强.  齐鲁医学杂志. 2005(01)



本文编号:3068612

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