CN103667052B - 全自动细胞培养芯片专用支持设备 - Google Patents

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Abstract

一种全自动细胞培养芯片专用支持设备，即具备全自动细胞培养芯片电源供给与芯片实验流程管理功能，又能提供细胞培养需要的环境参数控制能力。其特征在于由主体结构、芯片支持部件与参数控制与显示系统三部分组成；主体结构由外壳、门固定器、隔热门、门轴、门栓、门扣、保温层、密封圈、背板和垫脚组成；隔热门由门盖、保温垫和绝热衬组成。保温垫镶嵌在门盖背面中间凹槽中，绝热衬盖在保温垫上面并用螺钉固定于门盖上；芯片支持部件由芯片架、芯片插槽、芯片插座、线路板和防护内壳组成；参数控制与显示系统由加热器、散热风扇、温湿度传感器、CO2浓度传感器、气瓶、管路、电源开关、电源插座、气体接头、电磁阀、控制线路板、触摸屏组成。

Description

全自动细胞培养芯片专用支持设备
技术领域本发明涉及一种应用于细胞生物学领域和生命科学领域的全自动细胞培养芯片支持设备，特别是一种具备多参数控制功能的专用全自动细胞培养芯片支持设备。
背景技术随着芯片技术的发展，在细胞生物学研究领域和生命科学研究领域中，细胞培养芯片越来越普及，特别是对外只有供电需求的全自动细胞培养芯片将应用越来越广。但目前没有一种专用设备，既能保障全自动芯片电源需要与芯片管理功能，又能控制细胞培养环境，支持细胞培养芯片自动运转。现通常是通过将细胞培养芯片放置于培养箱内满足细胞培养要求，再接两根电线引出培养箱与电源相接。
目前这种常用的实验方式中芯片放置不可靠，随机性强，芯片实验流程与状态不受监控，无法对运转的细胞培养芯片进行管理；同时，这种临时接电的方法容易造成用电安全问题，对设备和实验人员造成损害；特别是这种实验方式还需要另外配置一台培养箱，造成芯片使用不方便。
发明内容本发明的目的是建立一种全自动细胞培养芯片专用支持设备，即具备全自动细胞培养芯片电源供给与芯片实验流程管理功能，又能提供细胞培养需要的环境参数控制能力。
本发明包括主体结构、芯片支持部件与参数控制与显示系统三部分，芯片支持部件安装于主体结构左侧，用螺钉固定；参数控制与显示系统位于主体结构右侧，用螺钉固定。
所述的主体结构由外壳、门固定器、隔热门、门轴、门栓、门扣、保温层、密封圈、背板和垫脚组成。门固定器通过螺钉固定于外壳前面最左侧，上下各一个；隔热门通过门轴安装于门固定器上，隔热门可沿门轴自由转动；门栓安装于隔热门左侧，门扣通过螺钉固定于外壳前面居中位置。保温层安装于外壳内部用螺钉固定。密封圈通过螺钉固定于外壳前面左侧。背板安装于外壳背面，垫角安装于外壳底部，均用螺钉固定。
所述的隔热门由门盖、保温垫和绝热衬组成。保温垫镶嵌在门盖背面中间凹槽中，绝热衬盖在保温垫上面并用螺钉固定于门盖上。
所述的芯片支持部件由芯片架、芯片插槽、芯片插座、线路板和防护内壳组成。芯片架安装于防护内壳中间，用螺钉固定；芯片插槽用强力胶固定于芯片架上；芯片插座焊接在线路板上后，将线路板用螺钉固定于防护内壳背面。
所述的参数控制与显示系统由加热器、散热风扇、温湿度传感器、CO2浓度传感器、气瓶、管路、电源开关、电源插座、气体接头、电磁阀、控制线路板、触摸屏组成。加热器贴在防护内壳的两侧内壁中间位置，散热风扇用螺钉固定于加热器上面。温湿度传感器和CO2浓度传感器用螺钉固定于防护内壳底部中间，电源开关和电源插座均安装于背板右下方。触摸屏用螺钉安装于外壳前面的右侧，电磁阀与控制线路板安装于触摸屏后部的外壳侧壁上。气体接头通过自身螺纹安装背板左下侧位置，气瓶与气体接头的进口、气体接头的出口与电磁阀进口以及电磁阀出口到防护内壳间均用管路联接。
本发明采用上述技术方案后，其特点是：
1、芯片插槽能确保全自动细胞培养芯片在设备中有可靠定位，取放安全可靠的。
2、通过芯片插座，即能对全自动细胞培养芯片正常工作提供电源，又能参数控制与显示系统配合下对设备内工作的全自动细胞培养芯片的数量与工作流程进行管理。
3、设备能同时自动控制细胞培养所需的温度与CO2浓度条件，满足细胞生长需求。
附图说明图1本发明正面结构图
图2本发明背面结构图
具体实施方式本发明的外壳11采用铝合金LY12材料整体机加工成型，2个门固定器6用本色聚甲醛材料机加工成型后，分别用4个M2.5螺钉固定于外壳11前面最左侧，上下各一个；门轴5采用不锈钢材料1Cr13加工成型后并抛光，一端滑动安装于门固定器6内，另一端过盈安装于门盖1的安装孔内，门盖1可沿门轴6自由转动；门栓3用1Cr13加工，安动安装于门盖1左侧，门扣15用直径5mm的1Cr13不锈钢钢丝弯制成“∪”型，两端中心分别加工M2螺纹深5mm，通过2个M2螺钉固定于外壳11前面居中位置。保温层24采用聚苯乙烯材料膨化后模压成型，厚度10mm，安装于外壳11内部用螺钉固定。密封圈10用硅橡胶材料整体模压成型，横截形状为“O”，直径10mm，壁厚1mm，通过8个M1.6螺钉固定于外壳11前面左侧。背板27采用铝合金材料LY12加工，厚度为3mm，用16个M2螺钉安装于外壳11背面，4个垫角19采用标准橡胶垫，用M5螺钉盆安装于外壳11底部。
门盖1用铝合金材料LY12机加工成型，保温垫4厚度为10mm，用聚苯乙烯材料膨化后模压成型后采镶嵌在门盖1背面中间凹槽中，绝热衬2为聚四氟乙烯材质，用机加工成型，盖在保温垫4上面并用8个M2螺钉固定于门盖1上。
防护内壳12用铝合金LY12机加工呈“口”型，起到防护内部结构和安装基础的作用。芯片架7采用铝合金材料LY12整体线切割成型后，采用电化学方法抛光表面，安装于防护内壳12中间，用8个M3螺钉固定；16个芯片插槽9用聚四氟乙烯材料加工后分为8组用502强力胶固定于芯片架7上；8个S-3M型标准芯片插座8焊接在线路板22上，位置与8组芯片插槽一一对应，线路板22用16个M2螺钉固定于防护内壳12背面。
2个加热器14采用薄膜型加热片，加热阻值为25Ω，贴在防护内壳12的两侧内壁中间位置，2个散热风扇13为70mm标准器件用散热风扇，高8mm，12V电压驱动，分别用4个M3螺钉固定于防护内壳12的两侧内壁，位于加热器14上面。温湿度传感器21和CO2浓度传感器20均为标准数字化集成器件，型号分别为MCP9804型和COZIR型，均用2个M2螺钉固定于防护内壳12底部中间，电源开关25和电源插座26均安装于背板27右下方，电源开关25和电源插座26都是标准器件，电源开关25采用标准R13-250VAC型单刀双掷开关，电源插座26采用孔径2.5mm器件。8英寸触摸屏16用螺钉安装于外壳11前面的右侧，型号为AMT9507型，电磁阀23与控制线路板29安装于触摸屏16后部的外壳11侧壁上，各通过4个M3螺钉固定，采用的电磁阀23为NV-24微型电磁阀。气体接头28为内径3mm的标准气路部件，通过自身M8螺纹安装背板27左下侧位置，气瓶17与气体接头28的进口、气体接头28的出口与电磁阀23进口以及电磁阀23出口到防护内壳12间均用管路18联接。
实验时，先将8个全自动细胞培养芯片沿芯片插槽9分别插入芯片插座8中，合上隔热门，将门栓3旋入门扣15中将隔热门锁紧。打开电源开关25和气瓶17给设备供电供气，在触摸屏16上设置实验要求的温度、CO2浓度后，启动设备。设备将自动给全自动细胞培养芯片供电，全自动细胞培养芯片开始工作，设备工作过程中将自动控制温度和CO2浓度。设备工作过程中，在触摸屏16将显示全自动细胞培养芯片的数量、工作流程进程、设备内温度和CO2浓度、设备工作时间等信息。

Claims (1)

1.一种全自动细胞培养芯片专用支持设备，包括主体结构、芯片支持部件与参数控制与显示系统三部分；
所述的主体结构由外壳(11)、门固定器(6)、隔热门、门轴(5)、门栓(3)、门扣(15)、保温层(24)、密封圈(10)、背板(27)和垫脚组成；门固定器(6)通过螺钉固定于外壳(11)前面最左侧，上下各一个；隔热门通过门轴(5)安装于门固定器(6)上，隔热门可沿门轴(5)自由转动；门栓(3)安装于隔热门左侧，门扣(15)通过螺钉固定于外壳(11)前面居中位置；保温层(24)安装于外壳(11)内部用螺钉固定；密封圈(10)通过螺钉固定于外壳(11)前面左侧；背板(27)安装于外壳(11)背面，垫角(19)安装于外壳(11)底部，均用螺钉固定；
所述的隔热门由门盖(1)、保温垫(4)和绝热衬(2)组成；保温垫(4)镶嵌在门盖(1)背面中间凹槽中，绝热衬(2)盖在保温垫(4)上面并用螺钉固定于门盖(1)上；
所述的芯片支持部件由芯片架(7)、芯片插槽(9)、芯片插座(8)、线路板(22)和防护内壳(12)组成；芯片架(7)安装于防护内壳(12)中间，用螺钉固定；芯片插槽(9)用强力胶固定于芯片架(7)上；芯片插座(8)焊接在线路板(22)上后，将线路板(22)用螺钉固定于防护内壳(12)背面；
所述的参数控制与显示系统由加热器(14)、散热风扇(13)、温湿度传感器(21)、CO2浓度传感器(20)、气瓶(17)、管路(18)、电源开关(25)、电源插座(26)、气体接头(28)、电磁阀(23)、控制线路板(29)、触摸屏(16)组成；加热器(14)贴在防护内壳(12)的两侧内壁中间位置，散热风扇(13)用螺钉固定于加热器(14)上面；温湿度传感器(21)和CO2浓度传感器(20)用螺钉固定于防护内壳(12)底部中间，电源开关(25)和电源插座(26)均安装于背板(27)右下方；触摸屏(16)用螺钉安装于外壳(11)前面的右侧，电磁阀(23)与控制线路板(29)安装于触摸屏(16)后部的外壳(11)侧壁上；气体接头(28)通过自身螺纹安装背板(27)左下侧位置，气瓶(17)与气体接头(28)的进口、气体接头(28)的出口与电磁阀(23)进口以及电磁阀(23)出口到防护内壳(12)间均用管路(18)联接；
所述外壳(11)采用铝合金LY12材料整体机加工成型，2个门固定器(6)用本色聚甲醛材料机加工成型后，分别用4个M2.5螺钉固定于外壳(11)前面最左侧，上下各一个；门轴(5)采用不锈钢材料1Cr13加工成型后并抛光，一端滑动安装于门固定器(6)内，另一端过盈安装于门盖(1)的安装孔内，门盖(1)可沿门轴(5)自由转动；门栓(3)用不锈钢材料1Cr13加工，安动安装于门盖(1)左侧，门扣(15)用直径5mm的1Cr13不锈钢钢丝弯制成“∪”型，两端中心分别加工M2螺纹深5mm，通过2个M2螺钉固定于外壳(11)前面居中位置；保温层(24)采用聚苯乙烯材料膨化后模压成型，厚度10mm，安装于外壳(11)内部用螺钉固定；密封圈(10)用硅橡胶材料整体模压成型，横截形状为“O”，直径10mm，壁厚1mm，通过8个M1.6螺钉固定于外壳(11)前面左侧；背板(27)采用铝合金材料LY12加工，厚度为3mm，用16个M2螺钉安装于外壳(11)背面，4个垫角(19)采用标准橡胶垫，用M5螺钉盆安装于外壳(11)底部；
门盖(1)用铝合金材料LY12机加工成型，保温垫(4)厚度为10mm，用聚苯乙烯材料膨化后模压成型后采镶嵌在门盖(1)背面中间凹槽中，绝热衬(2)为聚四氟乙烯材质，用机加工成型，盖在保温垫(4)上面并用8个M2螺钉固定于门盖(1)上；
防护内壳(12)用铝合金LY12机加工呈“□”型，起到防护内部结构和安装基础的作用；芯片架(7)采用铝合金材料LY12整体线切割成型后，采用电化学方法抛光表面，安装于防护内壳(12)中间，用8个M3螺钉固定；16个芯片插槽(9)用聚四氟乙烯材料加工后分为8组用502强力胶固定于芯片架(7)7上；8个插座(8)焊接在线路板(22)上，位置与8组芯片插槽(9)一一对应，线路板(22)用16个M2螺钉固定于防护内壳(12)背面；
2个加热器(14)采用薄膜型加热片，加热阻值为25Ω，贴在防护内壳(12)的两侧内壁中间位置，2个散热风扇(13)为70mm标准器件用散热风扇(13)，高8mm，12V电压驱动，分别用4个M3螺钉固定于防护内壳(12)的两侧内壁，位于加热器(14)上面；温湿度传感器(21)和CO2浓度传感器(20)均为标准数字化集成器件，均用2个M2螺钉固定于防护内壳(12)底部中间，电源开关(25)和电源插座(26)均安装于背板(27)右下方，电源开关(25)和电源插座(26)都是标准器件，电源插座(26)采用孔径2.5mm器件；8英寸触摸屏(16)用螺钉安装于外壳(11)前面的右侧，电磁阀(23)与控制线路板(29)安装于触摸屏(16)后部的外壳(11)侧壁上，各通过4个M3螺钉固定，气体接头(28)为内径3mm的标准气路部件，通过自身M8螺纹安装背板(27)左下侧位置，气瓶(17)与气体接头(28)的进口、气体接头(28)的出口与电磁阀(23)进口以及电磁阀(23)出口到防护内壳(12)间均用管路(18)联接。
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