CN104152352A - 细胞培养室及其配套之加热套与支座 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种细胞培养室，以便于对培养之细胞进行显微镜观测，其包括底座与上盖，所述底座设有第一锁合结构，所述上盖设有第二锁合结构，所述第一锁合结构与第二锁合结构相适配并活动锁合，通过第一锁合机构与第二锁合机构的锁合可以将底座与上盖固定锁合成一密闭整体并形成容置细胞培养皿的内腔，所述细胞培养室设有气体入口与气体出口，所述气体入口与气体出口分别与内腔导通，所述底座的底面与上盖的顶面为透明材料制成。在需要观测细胞培养情况时，可以将细胞培养室作为一整体移动至显微镜下进行观测，而无需打开细胞培养室取出培养皿置于显微镜下观测，避免或减少了了对细胞培养过程中对培养环境的干扰。

Description

细胞培养室及其配套之加热套与支座

技术领域

本发明涉及生物实验器皿领域，尤其涉及细胞培养用实验器皿。

背景技术

细胞培养是指细胞在体外条件下的生长，是细胞工程的核心技术，后者含义广泛，包括但不限于体外受精、干细胞培养、器官培养、动植物组织培养、植物诱变育种、转基因育种等。

细胞培养通常至于透明的培养皿中进行，细胞培养的过程，对培养的温度、湿度环境，以及气体氛围等都有相应要求，所以，在进行细胞培养实验时，我们通常将培养细胞的培养皿置于相对封闭的细胞培养室中进行细胞培养，以提供细胞培养所需的相对稳定的温度、湿度、气体氛围等条件。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术所披露的细胞培养室，通常仅仅用于细胞培养之用，在培养过程中，或培养之后，需要用显微镜对观察培养进展或培养结果进行观察时，由于现有的细胞培养室不能形成一通透的光路，以提供显微镜观察的条件，因此需要将细胞培养室打开，取出培养皿，才能进行对细胞的显微镜观察，但取出培养皿之后，由于将培养皿暴露于外界环境中，温度、湿度、气体氛围等条件都会相应改变，会影响细胞培养的结果，因此需要提供一种相应的技术以解决上述技术问题。

发明内容

为此，需要提供一种细胞培养室，以便于对培养之细胞进行显微镜观测，我们提供了一种细胞培养室包括底座与上盖，所述底座设有第一锁合结构，所述上盖设有第二锁合结构，所述第一锁合结构与第二锁合结构相适配并活动锁合，通过第一锁合机构与第二锁合机构的锁合可以将底座与上盖固定锁合成一密闭整体并形成容置细胞培养皿的内腔，所述细胞培养室设有气体入口与气体出口，所述气体入口与气体出口分别与内腔导通，所述底座的底面与上盖的顶面为透明材料制成。

可选的，所述底座中设有可容纳液体的液槽。

可选的，所述液槽设置于底座边缘，并以底座内壁为液槽一侧壁。

可选的，所述底座的底面与底座侧壁构成一上部开口的扁圆柱形，底座侧壁的上缘向外伸展，形成与底座的底面平行的一圆环形上缘，以及圆环形上缘与底座外侧壁之间设有第一板状加强筋，第一板状加强筋相连的两侧边分别与圆环形上缘以及底座外侧壁连接；

所述上盖的顶面与上盖侧壁构成一下部开口的扁圆柱形，上盖侧壁的下缘向外伸展，形成与上盖的顶面平行的一圆环形下缘，圆环形下缘与上盖外侧壁之间设有第二板状加强筋，第二板状加强筋相连的两侧边分别与圆环形下缘以及上盖外侧壁连接；

所述第一锁合结构为圆环形上缘或圆环形下缘向外延伸出的的第一锁合片，所述第一锁合片为两个以上；

所述第二锁合机构为第一板状加强筋向上延伸并沿圆环形上缘方向弯折或第二板状加强筋向下延伸并沿圆环形下缘弯折形成的第二锁合片，所述第二锁合片与圆环形下缘或圆环形上缘之间具有第一锁合片厚度的间隙，所述第二锁合片为两个以上；

所述底座的圆环形上缘与上盖的圆环形下缘相适配，当底座与上盖锁合时，圆环形上缘与圆环形下缘贴合，第一锁合片卡入第二锁合片与圆环形下缘或圆环形上缘之间的间隙中。

可选的，所述底座的圆环形上缘上具有围绕底座的环形凹槽，环形凹槽中置有弹性的密封圈。

可选的，所述上盖侧壁沿上盖径向向内凹陷，形成上盖凹槽，上盖凹槽沿上盖轴向向上设有进气管与出气管，所述进气管上设有气体入口，所述出气管上设有气体出口。

可选的，所述细胞培养室底座的底面与上盖的顶面之间的高度为3-5cm。

可选的，所述细胞培养室的底座与上盖为透明材料制成。

发明人还提供了一种细胞培养室用加热套，所述加热套具有与上述任意一项所述的细胞培养室外形相适配的加热套内腔，以容纳所述细胞培养室，加热套内设有电热元件，用于对加热套内壁加热，所述加热套在对应细胞培养室上盖与底座中部的位置设有开口或透明窗口。

可选的，所述加热套还包括温控模块，所述温控模块与电热元件连接，控制电热元件的电流，使加热套内腔的加热温度位于预设的范围值之内。

发明人另外提供了一种细胞培养室用装配支座，所述装配支座包括支座凹槽，所述支座凹槽的形状与上述任意一项所述的细胞培养室底座相适配，以容置并卡合细胞培养室底座，以限制细胞培养室的轴向旋转。

区别于现有技术，上述技术方案所述的细胞培养室使用时，将培养细胞用的培养皿置于底座中，然后盖上上盖，将底座的第一锁合机构与上盖的第二锁合机构相锁合，这样培养皿就置于细胞培养室的内腔中了。在某些实施例中，选择将细胞培养室置于可调控温度的培养环境中，选择根据需要通过气体入口进气，气体出口排气以充入所需的气体，调解温度、湿度，以进行细胞培养。在需要观测细胞培养情况时，可以将细胞培养室作为一整体移动至显微镜下进行观测，由于底座的底面与上盖的顶面为透明材料制成，因此可以通过上下通透的光线对内腔中的培养皿进行观测，而无需打开细胞培养室取出培养皿置于显微镜下观测，避免或减少了了对细胞培养过程中对培养环境的干扰。

附图说明

图1为具体实施方式所述细胞培养室立体结构示意图一；

图2为具体实施方式所述细胞培养室立体结构示意图二；

图3为具体实施方式所述细胞培养室结构俯视示意图；

图4为图3剖面F-F结构示意图；

图5为图4细节B放大结构示意图；

图6为图3剖面B-B结构示意图；

图7为图6细节A放大结构示意图；

图8为图3剖面E-E结构示意图；

图9为具体实施方式所述细胞培养室底座结构示意图；

图10为图9细节C放大结构示意图；

图11为具体实施方式所述细胞培养室底座俯视结构示意图；

图12为图11剖面G-G结构示意图；

图13为图12细节D放大结构示意图；

图14为具体实施方式所述细胞培养室上盖结构示意图；

图15为具体实施方式所述细胞培养室侧视结构示意图。

附图标记说明：

1、底座，

11、底座的底面，

12、底座侧壁，

121、底座内壁，

13、圆环形上缘，

14、第一板状加强筋，

15、第二锁合片，

17、液槽，

18、环形凹槽，

19、间隙

2、上盖，

20、上盖凹槽，

21、上盖的顶面，

22、上盖侧壁

23、圆环形下缘，

24、第二板状加强筋，

25、第一锁合片，

27、进气管，

28、出气管。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

请参阅图1至图14，本实施例提供了一种细胞培养室，所述细胞培养室包括底座1与上盖2，所述底座的底面11与上盖的顶面21为透明材料制成，可以容显微镜观测的光线透过，可以将整个产品的高度设置为2至4厘米，便于放置在显微镜载物台上观察。在某些实施例中，底座1与上盖2整体由透明材料制成，这样可以简化结构，降低细胞培养室的制备难度，作为一个整体也有利于其整体强度提高。同时，侧面透光，也有助于改善观测效果，使肉眼观测更容易。透明材料可以使用PE、PVA、PP、PET、HDPE、LDPE、PS等。优选的，采用已被证明对胚胎无毒性的PP、PS材料，经伽马射线或其他灭菌处理后，便能在实验室中随时投入任意用途使用。

所述底座设有第一锁合结构，所述上盖设有第二锁合结构，所述第一锁合结构与第二锁合结构相适配并活动锁合，通过第一锁合机构与第二锁合机构的锁合可以将底座与上盖固定锁合成一密闭整体并形成容置细胞培养皿的内腔。

如图1至4，图6、9、11、12、15所示，某些实施例中，底座的底面与底座侧壁12构成一上部开口的扁圆柱形，底座侧壁的上缘向外伸展，形成与底座的底面平行的一圆环形上缘13，以及圆环形上缘与底座外侧壁之间设有第一板状加强筋14，第一板状加强筋相连的两侧边分别与圆环形上缘13以及底座外侧壁(即底座侧壁12的外壁)连接；某些实施例中，为了与现有的显微镜设备相适配，细胞培养室底座的底面与上盖的顶面之间的高度为3-5cm。

如图1至4，图6、14、15所示，所述上盖的顶面21与上盖侧壁22构成一下部开口的扁圆柱形，上盖侧壁的下缘向外伸展，形成与上盖的顶面平行的一圆环形下缘23，圆环形下缘与上盖外侧壁之间设有第二板状加强筋24，第二板状加强筋相连的两侧边分别与圆环形下缘以及上盖外侧壁连接；

在本实施例中，如图5、14所示，所述第一锁合结构为圆环形下缘向外延伸出的的第一锁合片25，所述第一锁合片为两个以上，例如4个；

如图1、3、5、10～13所示，所述第二锁合机构为第一板状加强筋14向上延伸并沿圆环形上缘方向弯折(从而与圆环形上缘平行)形成的第二锁合片15，如图12、13所示，第二锁合片15与圆环形上缘13之间具有第一锁合片厚度的间隙19，所述第二锁合片15为两个以上；

所述底座的圆环形上缘13与上盖的圆环形下缘23相适配，当底座与上盖锁合时，圆环形上缘13与圆环形下缘23贴合，将底座与上盖相对以相反的方向旋转，使得第一锁合片25卡入第二锁合片15与圆环形下缘或圆环形上缘13之间的间隙19中。

在另外一些实施例中，第一锁合片与第二锁合片的位置也可以调换，具体的，第一锁合片设置于底座上，为底座圆环形上缘径向向外延伸出的结构，第二锁合片设置于上盖，为上盖第二板状加强筋向下延伸并沿圆环形下缘方向弯折(从而与圆环形下缘平行)形成的结构，第二锁合片与圆环形下缘之间具有第一锁合片厚度的间隙。其锁合的方式与前述实施例相同。

加强筋的结构强化了底座和上盖的强度，并且加强筋以板状形式设置，可以在实验者卡合上盖与底座时，作为便于人手部握持或施力的结构，便于锁合时将二者相对旋转。并且以加强筋方式直接形成锁合片，便于塑料材料的注塑加工。

所述细胞培养室设有气体入口与气体出口，所述气体入口与气体出口分别与内腔导通，所述上盖侧壁22沿上盖径向向内凹陷，形成上盖凹槽20，上盖凹槽沿上盖轴向向上设有进气管27与出气管28，所述进气管上设有气体入口，所述出气管上设有气体出口。在使用时，可以将软管方便地套接于进气管、出气管上，以联通气源或排气，可以根据不同的细胞培养需要，接入氧气、二氧化碳、氮气、惰性气体、或各种混合气体等。软管可以选用硅胶软管或橡胶软管。在通入符合细胞培养实验要求的气体之后，可以用夹子等工具封闭软管，也可以通过二通管、三通管上的气体切换阀门或单独设置的管路阀门对气体管路进行开关控制，或控制气体流量。此时由于培养室内为一密闭环境，因此可以不用继续通入气体或在相对长的一段时间内不用再通入气体，达到了节约气体用量的效果。

由于进气管和出气管设置于上盖凹槽20中，所以进气管与出气管的高度被全部或部分地容纳于上盖凹槽20中，尤其在某些实施例中，如图1、2、8所示，进气管27与出气管28的高度低于或等于上盖的顶面21的高度。这样的设置可以在保留进气管与出气管结构的同时，有效降低细胞培养室的高度。保留进气管与出气管结构有利于方便地连接气体管路。

某些实施例中，如图6、7、11、12所示，为了改善细胞培养室的密封性能，底座的圆环形上缘上具有围绕底座的环形凹槽18，环形凹槽18中置有弹性的密封圈。在上盖2与底座1锁合时，锁合机构将上盖与底座锁合在一起，底座的圆环形上缘13与上盖的圆环形下缘23相贴合，压紧密封圈，密封圈的弹性使得底座的圆环形上缘与上盖的圆环形下缘之间避免存在间隙，以防止外界气体或细菌等泄露到细胞培养室内腔中。由于在下部的底座圆环形上缘13中设置环形凹槽18，并放置密封圈，在密封圈重力的作用下，密封圈更容易稳定地置于环形凹槽中。密封圈可以采用弹性的材料，例如硅胶、橡胶等。正因如此，每个培养皿放置在相对独立的密封培养室中，并且，即使在观测时也无需取出培养室中的培养皿，而可以直接通过培养室进行观测，大大减少了细菌病毒交叉传播从而污染培养品的风险。

为了使细胞培养室具有更多的功用，底座中设有可容纳液体的液槽17。在细胞培养时，液槽内可放置水、醇类等调节细胞培养室内腔中蒸汽压、湿度等条件的液体，还可以加入一些观测用试剂，例如能表征环境pH值、氧化性环境、还原性环境的指示剂，这些指示剂在不同的环境下，其形态，例如颜色、澄清度等会发生相应的变化，有助于实验者在不打开细胞培养室的情况下，可以了解到细胞培养室内部的环境变化情况。在某些实施例中，液槽设置于底座边缘，并以底座内壁121(即底座侧壁12朝内的一面)为液槽一侧壁。这样的设置既可以将底座中部的空间集中用于细胞培养，也可以利用底座侧壁12作为液槽壁的一部分，从而更易设计生产，同时，若底座与上盖整体为透明材料制备，则可以更清楚地观察到液槽中试剂的变化情况。

另一实施例提高了一种细胞培养室用加热套，所述加热套具有与上述各实施例所述的细胞培养室外形相适配的加热套内腔，以容纳所述细胞培养室，加热套内设有电热元件，用于对加热套内壁加热，所述加热套在对应细胞培养室上盖与底座中部的位置设有开口或透明窗口。具体的，在某些实施例中，加热套可以分为互相拼接的上下两部分，或左右两部分或其他连接结构，这些连接结构可以打开，以置入细胞培养室。在使用时，可以对加热套通电，以使加热套内腔升温，从而保持细胞培养室的温度，由于加热套在对应细胞培养室上盖与底座中部的位置设有开口或透明窗口，同时，细胞培养室上盖与底座也是透明结构，因此可以在保持培养室温度的情况下，对细胞培养室内的情况进行显微镜观测。同时，由于保持了培养室外表面的温度，因此不会由于取出细胞培养室时，直接接触低温的外界环境，使得细胞培养室内的液体蒸汽遇冷冷凝于细胞培养室内壁上，影响对细胞培养室内情况的显微镜观测。

在具体的实施例中，电热元件可以使用电阻丝或薄膜电阻加热片等。

在某些实施例中，加热套还包括温控模块，所述温控模块与电热元件连接，控制电热元件的电流，使加热套内腔的加热温度位于预设的范围值之内。温控模块可以通过控制电流值大小或电流通/断，进而控制电热元件的发热量。温控模块中可以包括温控检测元件，用于反馈加热套内腔的温度，使温控模块可以以温度为参数控制电流通断或电流大小。这样的方案可以方便使用者对取出观测的细胞培养室的温度更有效地控制。预设的温度范围值可以通过温控模块的设置面板上的旋钮、按钮或显示屏进行设置。

在另一实施例中，提供了一种细胞培养室用装配支座，所述装配支座包括支座凹槽，所述支座凹槽的形状与上述各实施例所述的细胞培养室底座相适配，以容置并卡合细胞培养室底座，以限制细胞培养室的轴向旋转。这样在锁合细胞培养室底座与上盖时，可以避免直接用手握持或托住底座操作，实验人员可以将细胞培养室底座置于一稳固，水平的支座上操作，避免细胞培养室中培养皿内物质倾倒或磕碰。也便于实验者操作，提高实验效率，并且可以将细胞培养室底座与上盖的锁合得更紧密。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (11)

1.一种细胞培养室，其特征在于，所述细胞培养室包括底座与上盖，所述底座设有第一锁合结构，所述上盖设有第二锁合结构，所述第一锁合结构与第二锁合结构相适配并活动锁合，通过第一锁合机构与第二锁合机构的锁合可以将底座与上盖固定锁合成一密闭整体并形成容置细胞培养皿的内腔，所述细胞培养室设有气体入口与气体出口，所述气体入口与气体出口分别与内腔导通，所述底座的底面与上盖的顶面为透明材料制成。

2.根据权利要求1所述的细胞培养室，其特征在于，所述底座中设有可容纳液体的液槽。

3.根据权利要求2所述的细胞培养室，其特征在于，所述液槽设置于底座边缘，并以底座内壁为液槽一侧壁。

4.根据权利要求1所述的细胞培养室，其特征在于，所述底座的底面与底座侧壁构成一上部开口的扁圆柱形，底座侧壁的上缘向外伸展，形成与底座的底面平行的一圆环形上缘，以及圆环形上缘与底座外侧壁之间设有第一板状加强筋，第一板状加强筋相连的两侧边分别与圆环形上缘以及底座外侧壁连接；

所述上盖的顶面与上盖侧壁构成一下部开口的扁圆柱形，上盖侧壁的下缘向外伸展，形成与上盖的顶面平行的一圆环形下缘，圆环形下缘与上盖外侧壁之间设有第二板状加强筋，第二板状加强筋相连的两侧边分别与圆环形下缘以及上盖外侧壁连接；

所述第一锁合结构为圆环形上缘或圆环形下缘向外延伸出的的第一锁合片，所述第一锁合片为两个以上；

所述第二锁合机构为第一板状加强筋向上延伸并沿圆环形上缘方向弯折或第二板状加强筋向下延伸并沿圆环形下缘弯折形成的第二锁合片，所述第二锁合片与圆环形下缘或圆环形上缘之间具有第一锁合片厚度的间隙，所述第二锁合片为两个以上；

所述底座的圆环形上缘与上盖的圆环形下缘相适配，当底座与上盖锁合时，圆环形上缘与圆环形下缘贴合，第一锁合片卡入第二锁合片与圆环形下缘或圆环形上缘之间的间隙中。

5.根据权利要求4所述的细胞培养室，其特征在于，所述底座的圆环形上缘上具有围绕底座的环形凹槽，环形凹槽中置有弹性的密封圈。

6.根据权利要求4所述的细胞培养室，其特征在于，所述上盖侧壁沿上盖径向向内凹陷，形成上盖凹槽，上盖凹槽沿上盖轴向向上设有进气管与出气管，所述进气管上设有气体入口，所述出气管上设有气体出口。

7.根据权利要求4所述的细胞培养室，其特征在于，所述细胞培养室底座的底面与上盖的顶面之间的高度为3-5cm。

8.根据权利要求1所述的细胞培养室，其特征在于，所述细胞培养室的底座与上盖为透明材料制成。

9.一种细胞培养室用加热套，其特征在于，所述加热套具有与权利要求1至8任意一项所述的细胞培养室外形相适配的加热套内腔，以容纳所述细胞培养室，加热套内设有电热元件，用于对加热套内壁加热，所述加热套在对应细胞培养室上盖与底座中部的位置设有开口或透明窗口。

10.根据权利要求9所述的细胞培养室用加热套，其特征在于，所述加热套还包括温控模块，所述温控模块与电热元件连接，控制电热元件的电流，使加热套内腔的加热温度位于预设的范围值之内。

11.一种细胞培养室用装配支座，其特征在于，所述装配支座包括支座凹槽，所述支座凹槽的形状与权利要求1至8任意一项所述的细胞培养室底座相适配，以容置并卡合细胞培养室底座，以限制细胞培养室的轴向旋转。