CN106554913A - 细胞破碎自动化控制检测装置与控制检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细胞破碎自动化控制检测装置与控制检测方法，该细胞破碎自动化控制检测装置通过设置细胞破碎箱和控制系统主机，并在细胞破碎箱中设置样品容器、细胞破碎仪和细胞计数器，利用细胞计数器对破碎程度进行精确监测，利用控制系统主机与细胞破碎仪之间的配合能够实现破碎自动化，该细胞破碎自动化控制检测装置还在样品容器中设置温度探头，利用温度探头对生物样品进行实时温度监测以防温度过高时可借由控制系统主机控制细胞破碎仪及时停止破碎过程并实行降温，因此该细胞破碎自动化控制检测装置具有设计新颖，使用方便，智能化程度高，实时检测精准，实时自动化控制高的优点。

Description

细胞破碎自动化控制检测装置与控制检测方法

技术领域

本发明涉及细胞破碎领域，尤其是一种细胞破碎自动化控制检测装置与控制检测方法。

背景技术

如今，微生物细胞破碎在生物制药及微生物领域都具有非常重要的意义，这两个领域的很多科研或生物制药检测及生产线工艺生产都会涉及微生物细胞破碎，在微生物细胞破碎操作过程中，往往需要对细胞破碎率进行检测，以确定破碎效果及破碎程度是否满足工艺要求。目前，对微生物细胞的破碎操作和破碎率的检测是两个相对分离的设备，只能由操作人员手动操作完成，由于无法实时检测细胞破碎程度，所以，细胞破碎的中间过程往往要中断好几次，进行取样检测细胞破碎程度，以确定是否再继续破碎，这样的过程，往往造成大量的人工操作复杂性，并且可能会破碎过度，对胞内目的产物造成破坏。另外，温度对于微生物细胞内目的产物的影响很大，当温度超出范围值时，就会使胞内目的产物失去活性，而细胞破碎过程总是会产生大量的热，非常不利于胞内目的产物保持高的活性品质，需要对温度进行实时监控，并做好适当的降温保护措施，另一方面，对于细胞破碎率的计算、细胞破碎前后图像的采集放大等，都需要人工操作，容易出现计算偏差甚至出错，给出的报告不够准备，不够规范等问题，例如中国专利申请号200710055871.3公开的一种微生物数量自动快速检测仪，该检测仪由设有能在计算机控制下自动纵向和横向位移调节的载波片和装有摄像机的生物显微镜，由生物显微镜上安装的摄像机连续采集载玻片上确定面积内的生物显微镜视野图像，由微生物数量自动控制检测系统对视野图像进行图像内微生物数量识别，将己识别的各幅图像上的微生物数求和，给出载玻片上放置采样样品的确定面积内的所有微生物的数量，达到微生物数自动快速定量检测，该检测仪虽然可以对微生物数量进行自动快速定量检测，但无法调节温度也不能指导细胞破碎工作。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种能够监测细胞破碎程度并自动推进破碎进程的细胞破碎自动化控制检测装置。

本发明提供的技术方案如下：一种细胞破碎自动化控制检测装置，包括细胞破碎箱和控制系统主机，所述细胞破碎箱中设置有样品容器、细胞破碎仪和细胞计数器，所述控制系统主机与所述细胞破碎仪之间通过数据线进行指令传输，所述控制系统主机与所述细胞计数器之间通过数据线实现数据传输，所述细胞破碎仪通过一变幅杆对所述样品容器中的生物样品进行破碎，所述细胞计数器通过一计数电极与所述样品容器中的生物样品接触，所述细胞计数器用于对所述样品容器中生物样品破碎后的细胞残留数进行实时监测并将监测结果传输至所述控制系统主机，所述控制系统主机将监测结果与系统中预设的细胞破碎程度值进行比较从而判断是否要发出停止指令给所述细胞破碎仪。

在本发明的较佳实施例中，所述样品容器中还设置有温度探头，所述温度探头通过数据线与所述控制系统主机实现数据传输从而将所述样品容器中的生物样品实时温度信息发送给所述控制系统主机。

在本发明的较佳实施例中，所述控制系统主机还连接有蜂鸣报警器，所述报警器用于在所述控制系统主机接收到所述温度探头发来的温度信息高于系统预设的破碎温度上限时发出蜂鸣报警声。

在本发明的较佳实施例中，所述样品容器还外接有冷水循环系统，所述冷水循环系统通过数据线接收所述控制系统主机发出的冷却指令从而冷却所述样品容器中的生物样品温度。

在本发明的较佳实施例中，所述控制系统主机还连接有显示器，所述显示器用于显示所述样品容器中的生物样品的温度信息和细胞破碎程度信息。

在本发明的较佳实施例中，所述控制系统主机还连接有打印机以用于打印报告。

在本发明的较佳实施例中，所述控制系统主机上还设置有电脑对接口，USB接口和电源开关。

在本发明的较佳实施例中，所述细胞破碎箱设置为隔音箱。

一种细胞破碎自动化控制检测方法，包括以下步骤：

1)打开细胞破碎箱，即隔音箱，将样品置于样品容器中，盖上盖，安装好变幅杆、温度探头、计数电极，最后，关上细胞破碎箱；

2)打开电源开关，在控制系统主机上设置参数，参数至少包括：细胞破碎程度、破碎功率、破碎总时长、破碎过程启闭时长、破碎温度上限、冷水循环温度等；

3)启动控制系统主机；

4)控制系统主机自动启动冷水循环系统，产生冷水浴对样品进行降温；

5)控制系统主机自动启动细胞计数器，开始细胞计数，并数据摄像采集细胞图像，最后，将细胞计数结果和图像反馈给控制系统，且在触控屏显示器显示结果，以反映细胞破碎程度；

6)温度探头检测样品温度，并将结果反馈给控制系统，并在显示器显示测量值；

7)当温度探头检测到样品温度约等于冷水浴温度时，控制系统主机统自动启动细胞破碎，并按步骤2中预先设定的参数对样品进行细胞破碎；

8)细胞破碎过程产生大量的热，使样品温度升高，当温度探头测得样品温度高于步骤2预先设定的破碎温度上限时，控制系统主机自动暂停细胞破碎仪工作，并通过蜂鸣警报器报警，直至样品温度在冷水浴作用下降至约等于冷水浴温度时，控制系统再自动启动细胞破碎仪工作；

9)重复步骤7和步骤8，直至细胞计数器测得细胞残留数达到步骤2预设定的细胞破碎程度值时，控制系统自动停止细胞破碎仪、细胞计数器和冷水循环系统工作，然后通过蜂鸣报警器报警提示破碎工作完成；

10)控制系统主机收集、计算、整理数据和图像，并将过程和结果报告显示于显示器；

11)若需打印完整报告，可以通过打印机直接打印。若需拷贝电子版报告，可以通过USB接口将报告传输到U盘。此外，控制系统主机可以通过电脑对接口外接电脑，通过电脑软件实现自动化控制与检测，并处理报告数据和图像。

本发明产生的有益效果在于：该细胞破碎自动化控制检测装置通过设置细胞破碎箱和控制系统主机，并在细胞破碎箱中设置样品容器、细胞破碎仪和细胞计数器，其中细胞破碎仪通过一变幅杆对样品容器中的生物样品进行破碎，细胞计数器通过一计数电极与样品容器中的生物样品接触从而对生物样品破碎后的细胞残留数进行实时监测，同时将监测结果传输至控制系统主机，控制系统主机将监测结果与系统中预设的细胞破碎程度值进行比较从而判断是否要发出停止指令给细胞破碎仪，该细胞破碎自动化控制检测装置还在样品容器中设置温度探头，利用温度探头对生物样品进行实时温度监测以防温度过高时可借由控制系统主机控制细胞破碎仪及时停止破碎过程并实行降温，该细胞破碎自动化控制检测装置利用细胞计数器能够对破碎程度进行精确监测，利用控制系统主机与细胞破碎仪之间的配合能够实现破碎自动化，该细胞破碎自动化控制检测装置具有设计新颖，使用方便，智能化程度高，实时检测精准，实时自动化控制高的优点。

附图说明

图1为本发明中的细胞破碎自动化控制检测装置的主要结构连接示意图。

具体实施方式

参见图1，一种细胞破碎自动化控制检测装置，包括细胞破碎箱1和控制系统主机10，细胞破碎箱1设置为隔音箱，细胞破碎箱1中设置有样品容器6、细胞破碎仪2和细胞计数器7，控制系统主机10与细胞破碎仪2之间，与细胞计数器7之间均通过数据线进行指令和数据传输，细胞破碎仪2通过一变幅杆3对样品容器6中的生物样品进行破碎，细胞计数器7通过一计数电极5与样品容器6中的生物样品接触，细胞计数器7用于对样品容器6中生物样品破碎后的细胞残留数进行实时监测并将监测结果传输至控制系统主机10，控制系统主机10将监测结果与系统中预设的细胞破碎程度值进行比较从而判断是否要发出停止指令给细胞破碎仪2。样品容器6中还设置有温度探头4，温度探头4通过数据线8与控制系统主机10实现数据传输从而将样品容器中的生物样品实时温度信息发送给控制系统主机10，控制系统主机10还连接有蜂鸣报警器12，报警器12用于在控制系统主机10接收到温度探头4发来的温度信息高于系统预设的破碎温度上限时发出蜂鸣报警声。样品容器6还外接有冷水循环系统8，冷水循环系统8通过数据线接收控制系统主机10发出的冷却指令从而冷却样品容器6中的生物样品温度。控制系统主机10还连接有显示器9、打印机11、电脑对接口13，USB接口14和电源开关15，显示器9用于显示样品容器6中的生物样品的温度信息和细胞破碎程度信息，显示器9设置为触控屏，显示器9还可用于向控制系统主机10中输入设置参数，打印机11以用于打印报告，若需拷贝电子版报告，可以通过USB接口14将报告传输到U盘，此外，控制系统主机10可以通过电脑对接口13外接电脑，通过电脑软件实现自动化控制与检测，并处理报告数据和图像。

使用该细胞破碎自动化控制检测装置的具体步骤如下：

第一步，打开细胞破碎箱1，即隔音箱，将样品置于样品容器6中，盖上盖，安装好变幅杆3、温度探头4、计数电极等5，最后，关上隔音箱；

第二步，打开电源开关15，在控制系统主机10(触控屏)上设置参数，参数至少包括：细胞破碎程度、破碎功率、破碎总时长、破碎过程启闭时长、破碎温度上限、冷水循环温度等；

第三步，启动控制系统主机10；

第四步，控制系统主机10自动启动冷水循环系统8，产生冷水浴对样品进行降温；

第五步，控制系统主机10自动启动细胞计数器，开始细胞计数，并数据摄像采集细胞图像，最后，将细胞计数结果和图像反馈给控制系统，且在触控屏显示器显示结果，以反映细胞破碎程度；

第六步，温度探头4检测样品温度，并将结果反馈给控制系统，并在显示器9显示测量值；

第七步，当温度探头4检测到样品温度约等于冷水浴温度时，控制系统主机10统自动启动细胞破碎仪2，并按第二步中预先设定的参数对样品进行细胞破碎；

第八步，细胞破碎过程产生大量的热，使样品温度升高，当温度探头4测得样品温度高于第二步预先设定的破碎温度上限时，控制系统主机10自动暂停细胞破碎仪工作，并通过蜂鸣警报器12报警，直至样品温度在冷水浴作用下降至约等于冷水浴温度时，控制系统再自动启动细胞破碎仪2工作；

第九步，重复第七步和第八步，直至细胞计数器7测得细胞残留数达到第二步预设定的细胞破碎程度值时，控制系统自动停止细胞破碎仪2、细胞计数器7和冷水循环系统8工作，然后通过蜂鸣报警器12报警提示破碎工作完成；

第十步，控制系统主机10收集、计算、整理数据和图像，并将过程和结果报告显示于显示器9；

第十一步，若需打印完整报告，可以通过打印机11直接打印。若需拷贝电子版报告，可以通过USB接口14将报告传输到U盘。此外，控制系统主机10可以通过电脑对接口13外接电脑，通过电脑软件实现自动化控制与检测，并处理报告数据和图像。

综上所述，该细胞破碎自动化控制检测装置通过设置细胞破碎箱1和控制系统主机10，并在细胞破碎箱1中设置样品容器6、细胞破碎仪2和细胞计数器7，利用细胞计数器7对破碎程度进行精确监测，利用控制系统主机10与细胞破碎仪2之间的配合能够实现破碎自动化，该细胞破碎自动化控制检测装置还在样品容器6中设置温度探头4，利用温度探头4对生物样品进行实时温度监测以防温度过高时可借由控制系统主机10控制细胞破碎仪2及时停止破碎过程并实行降温，因此该细胞破碎自动化控制检测装置具有设计新颖，使用方便，智能化程度高，实时检测精准，实时自动化控制高的优点。

上述仅为本发明的一个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (9)

1.一种细胞破碎自动化控制检测装置，其特征在于：包括细胞破碎箱和控制系统主机，所述细胞破碎箱中设置有样品容器、细胞破碎仪和细胞计数器，所述控制系统主机与所述细胞破碎仪之间通过数据线进行指令传输，所述控制系统主机与所述细胞计数器之间通过数据线实现数据传输，所述细胞破碎仪通过一变幅杆对所述样品容器中的生物样品进行破碎，所述细胞计数器通过一计数电极与所述样品容器中的生物样品接触，所述细胞计数器用于对所述样品容器中生物样品破碎后的细胞残留数进行实时监测并将监测结果传输至所述控制系统主机，所述控制系统主机将监测结果与系统中预设的细胞破碎程度值进行比较从而判断是否要发出停止指令给所述细胞破碎仪。

2.根据权利要求1所述的一种细胞破碎自动化控制检测装置，其特征在于：所述样品容器中还设置有温度探头，所述温度探头通过数据线与所述控制系统主机实现数据传输从而将所述样品容器中的生物样品实时温度信息发送给所述控制系统主机。

3.根据权利要求2所述的一种细胞破碎自动化控制检测装置，其特征在于：所述控制系统主机还连接有蜂鸣报警器，所述报警器用于在所述控制系统主机接收到所述温度探头发来的温度信息高于系统预设的破碎温度上限时发出蜂鸣报警声。

4.根据权利要求1所述的一种细胞破碎自动化控制检测装置，其特征在于：所述样品容器还外接有冷水循环系统，所述冷水循环系统通过数据线接收所述控制系统主机发出的冷却指令从而冷却所述样品容器中的生物样品温度。

5.根据权利要求2所述的一种细胞破碎自动化控制检测装置，其特征在于：所述控制系统主机还连接有显示器，所述显示器用于显示所述样品容器中的生物样品的温度信息和细胞破碎程度信息。

6.根据权利要求1所述的一种细胞破碎自动化控制检测装置，其特征在于：所述控制系统主机还连接有打印机以用于打印报告。

7.根据权利要求1所述的一种细胞破碎自动化控制检测装置，其特征在于：所述控制系统主机上还设置有电脑对接口，USB接口和电源开关。

8.根据权利要求1所述的一种细胞破碎自动化控制检测装置，其特征在于：所述细胞破碎箱设置为隔音箱。

9.一种细胞破碎自动化控制检测方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)打开细胞破碎箱，即隔音箱，将样品置于样品容器中，盖上盖，安装好变幅杆、温度探头、计数电极，最后，关上细胞破碎箱；

2)打开电源开关，在控制系统主机上设置参数，参数至少包括：细胞破碎程度、破碎功率、破碎总时长、破碎过程启闭时长、破碎温度上限、冷水循环温度等；

3)启动控制系统主机；

4)控制系统主机自动启动冷水循环系统，产生冷水浴对样品进行降温；

5)控制系统主机自动启动细胞计数器，开始细胞计数，并数据摄像采集细胞图像，最后，将细胞计数结果和图像反馈给控制系统，且在触控屏显示器显示结果，以反映细胞破碎程度；

6)温度探头检测样品温度，并将结果反馈给控制系统，并在显示器显示测量值；

7)当温度探头检测到样品温度约等于冷水浴温度时，控制系统主机统自动启动细胞破碎，并按步骤2中预先设定的参数对样品进行细胞破碎；

8)细胞破碎过程产生大量的热，使样品温度升高，当温度探头测得样品温度高于步骤2预先设定的破碎温度上限时，控制系统主机自动暂停细胞破碎仪工作，并通过蜂鸣警报器报警，直至样品温度在冷水浴作用下降至约等于冷水浴温度时，控制系统再自动启动细胞破碎仪工作；

9)重复步骤7和步骤8，直至细胞计数器测得细胞残留数达到步骤2预设定的细胞破碎程度值时，控制系统自动停止细胞破碎仪、细胞计数器和冷水循环系统工作，然后通过蜂鸣报警器报警提示破碎工作完成；

10)控制系统主机收集、计算、整理数据和图像，并将过程和结果报告显示于显示器；

11)若需打印完整报告，可以通过打印机直接打印。若需拷贝电子版报告，可以通过USB接口将报告传输到U盘。此外，控制系统主机可以通过电脑对接口外接电脑，通过电脑软件实现自动化控制与检测，并处理报告数据和图像。