CN106591124A - 细胞培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种细胞培养装置，包括壳体，壳体内设置有一培养腔室，培养腔室内并列设置有至少两个培养架，壳体内还设置有一隔离腔室，隔离腔室与培养腔室通过一开口连通，开口上设置有隔离门；还包括环形轨道和往复轨道，环形轨道设置于培养腔室内，各培养架均连接于环形轨道上，往复轨道的一端位于隔离腔室中，另一端与环形轨道交叉连通，环形轨道和往复轨道接收外力驱动以分别运动。本发明提供的细胞培养装置，培养腔室用于培养细胞，隔离腔室用于取出和放入培养单位，各培养架可以在培养腔室和隔离腔室间来回活动，如此在加入和取出培养单位时，均通过隔离腔室进行操作，如此尽量降低这些操作对培养腔室的培养环境的影响。

Description

细胞培养装置

技术领域

本发明涉及生化试验技术，具体涉及一种细胞培养装置。

背景技术

在生物、化学乃至医学领域，细胞培养是常见的技术手段之一，绝大多数细胞在培养时均对温度、光照乃至气体组成等环境因素具有特定的要求，因此，必须通过专用的封闭的细胞培养装置如培养箱、培养瓶等机构来提供一稳定的培养环境。

在一些细胞的培养中，需要间隔的加入新的培养单位，或者需要间隔的取出部分培养单位以观察不同培养时间下的培养情况，此时，再次加入或者取出培养单位都会扰乱现有的培养环境，从而对其它培养单位的培养结果造成负面影响。现有技术为解决上述不足之处，采用大量的容量较小的培养箱进行培养，每个培养箱仅培养需单次放入和取出的培养单位，如此不会因为该培养单位的加入和取出而给其它培养单位带来负面影响。但上述操作需要为每个培养单位配备培养箱，每次使用每个培养箱均需单独的开机、培养环境生成、关机乃至清洁，其配置成本和使用成本均较高。

发明内容

本发明的目的是提供一种细胞培养装置，以解决现有技术的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种细胞培养装置，包括壳体，所述壳体内设置有一培养腔室，所述培养腔室内并列设置有至少两个培养架，所述壳体内还设置有一隔离腔室，所述隔离腔室与所述培养腔室通过一开口连通，所述开口上设置有隔离门；

还包括环形轨道和往复轨道，所述环形轨道设置于所述培养腔室内，各所述培养架均连接于环形轨道上，所述往复轨道的一端位于所述隔离腔室中，另一端与所述环形轨道交叉连通，所述培养架接收驱动以沿着所述环形轨道和往复轨道运动。

上述的细胞培养装置，所述环形轨道包括相对设置的两个限制环，两个所述限制环中的内侧环上间隔设置有固定槽，各所述培养架以其端部限制于所述固定槽中，在所述环形轨道和往复轨道的连通处，两个所述限制环中的外侧环上设置避让槽以连通所述往复轨道。

上述的细胞培养装置，所述避让槽上设置有可打开的锁扣。

上述的细胞培养装置，还包括：

第一电机，其用于驱动所述环形轨道转动；

第二电机，其用于驱动所述往复轨道往复运动；

控制器，其用于控制所述第一电机和第二电机；

位置传感器，其用于检测所述培养架是否位于所述环形轨道和往复轨道的连通处。

上述的细胞培养装置，还包括：

传动调节机构，其接收外力驱动，其在运动行程上具有传动位置和避让位置，所述培养架的端部设置有第一传动部，所述往复轨道上设置有第一驱动部，当所述传动调节机构位于所述传动位置时，第一传动部与所述第一驱动部传动连接。

上述的细胞培养装置，所述传动调节机构包括调节齿轮，所述第一传动部为第一齿轮，所述第一驱动部为接收所述第二电机驱动的第二齿轮，在所述传动位置，所述第一齿轮、调节齿轮以及第二齿轮依次啮合。

上述的细胞培养装置，还包括真空泵，所述壳体上开设有连通所述隔离腔室和所述壳体外部的抽气通道，所述设置于所述抽气通道上，所述壳体上还开设有连通所述培养腔室和隔离腔室的通气孔，所述通气孔上设置有开关装置。

上述的细胞培养装置，所述抽气通道包括主管道、中间腔和多个分管道，所述主管道连通于所述中间腔上，各所述分管道均连接于所述中间腔上，各所述分管道均匀布置于所述隔离腔室的其中一个腔壁上，所述真空泵设置于所述主管道上。

上述的细胞培养装置，各所述分管道的径向尺寸均小于所述主管道径向尺寸的五分之一，在所述中间腔中，所述分管道的径向尺寸与其与所述主管道的距离成正比。

在上述技术方案中，本发明提供的细胞培养装置，培养腔室用于培养细胞，隔离腔室用于取出和放入培养单位，各培养架可以在培养腔室和隔离腔室间来回活动，如此在加入和取出培养单位时，均通过隔离腔室进行操作，如此尽量降低这些操作对培养腔室的培养环境的影响，如此，该培养装置可以较长时间的维持稳定一致的培养环境，有利于同时培养大量的培养单位。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的细胞培养装置的结构示意图；

图2为图1中Ⅰ处的局部放大图；

图3为本发明实施例提供的培养腔室的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的培养架的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的传动调节机构的作用示意图；

图6为本发明实施例提供的抽气通道的结构示意图。

附图标记说明：

1、壳体；2、培养腔室；3、培养架；3.1、第一传动部；3.2、手柄；4、隔离腔室；5、隔离门；6、环形轨道；6.1、限制环；6.2、固定槽；6.3、避让槽；7、往复轨道；7.1、第一驱动部；8、锁扣；9、第一电机；10、位置传感器；11、传动调节机构；12、真空泵；13、抽气通道；13.1、主管道；13.2、中间腔；13.3、分管道。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

如图1-6所示，本发明实施例提供的一种细胞培养装置，包括壳体1，壳体1设置有一培养腔室2，培养腔室2内并列设置有至少两个培养架3，壳体1内还设置有一隔离腔室4，隔离腔室4与培养腔室2通过一开口连通，开口上设置有隔离门5；还包括环形轨道6和往复轨道7，环形轨道6设置于培养腔室2内，各培养架3均连接于环形轨道6上，往复轨道7的一端位于隔离腔室4中，另一端与环形轨道6交叉连通，培养架3接收驱动以沿着环形轨道6和往复轨道7运动。

具体的，细胞培养装置为一箱体，壳体1包括箱体的外壳和内部骨架结构，箱体内分为一具有较大容积的培养腔室2和一具有较小容积的隔离腔室4，两个腔室均能提供一相对稳定的培养环境，两个腔室共用的腔壁上开设有一开口，该开口上设置有隔离门5，即打开隔离门5时，两个腔室属于连通状态，封闭隔离门5时，两个腔室相互独立隔绝。培养腔室2内设置有一环形轨道6，环形轨道6上连接有多个培养架3，培养架3上用于放置各类培养单位如培养皿；还具有一贯穿开口的往复轨道7，往复轨道7的一端位于隔离腔室4内，另一端位于培养腔室2内，且位于培养腔室2的一端与环形轨道6连通，如此形成一环形带一往复机构的整体轨道，培养架3接收驱动以在环形轨道6和往复轨道7上运动。本实施例中，培养架3可以接收手动驱动或者自动驱动以在往复轨道7和环形轨道6上运动，当其接收手动驱动时，优选的，培养架3的底端设置滑动或者滚动机构以连接于环形轨道6和往复轨道7上，其顶端设置手柄3.2并伸出到壳体1的外侧，壳体1上开设有与环形轨道6和往复轨道7对应的通孔，操作员通过手动移动培养架3以使得培养架3在往复轨道7和环形轨道6上运动，同时，通孔上设置有弹性密封垫以实现对通孔的密封，培养架3运动时挤压密封垫以运动。可选的，还可以设置传动机构驱动培养架3，以避免在壳体1上开设尺寸过大的通孔，如设置一转动操作件，其一端位于壳体1的外侧，另一端位于培养腔室2内且设置有链轮，环形轨道6或者往复轨道7上设置有链条，培养架3上固定于链条上，如此转动转动操作件可以带动链轮转动，链轮带动链条运动，从而带动培养架3发生环形运动或者往复运动。

本实施例中，环形轨道6和往复轨道7可以是一个固定结构，培养架3以其端部活动连接于环形轨道6和往复轨道7上，如此以在环形轨道6和往复轨道7上运动；作为可选的，环形轨道6和往复轨道7本身也可以是一个运动机构，如环形轨道6为一圆环，圆环转动连接于壳体1上，培养架3连接于圆环上，圆环运动以带动培养架3发生运动。

本实施例中，使用时，先可以将培养架3放置到培养腔室2中，将所有需要培养的单位放置到培养架3上并封闭各腔室以进行培养，当需要取出部分培养单位或者放入新的培养单位时，打开培养腔室2和隔离腔室4之间的隔离门5，使得两个腔室连通，随后转动环形轨道6以将需要移动的培养架3转动环形轨道6和往复轨道7的连通处，再将其移动到隔离腔室4中，再关上封闭门，将要培养的单位放到隔离腔室4中的培养架3上，或者从隔离腔室4中的培养架3上取下标的培养单位，再打开封闭门，通过往复轨道7移动将培养架3移动到培养腔室2中，最后关上封闭门，完成培养单位的加入或者取出流程。

本发明实施例提供的细胞培养装置，培养腔室2用于培养细胞，隔离腔室4用于取出和放入培养单位，各培养架3可以在培养腔室2和隔离腔室4间来回活动，如此在加入和取出培养单位时，均通过隔离腔室4进行操作，如此尽量降低这些操作对培养腔室2的培养环境的影响，如此，该培养装置可以较长时间的维持稳定一致的培养环境，有利于同时培养大量的培养单位。

现有技术中，由于细胞培养装置内的灯具的位置固定，不同位置的培养难以获得较为均匀的光照，本实施例中，由于培养架3上可以在环形轨道6上运动，通过培养架3的运动，可以使得各培养架3上的培养单位获取更为均匀的光照。

本实施例中，进一步的，如图1和2所示，环形轨道6包括相对设置的两个限制环6.1，两个限制环6.1之间的间隙即为培养架3端部的固定位置，两个限制环6.1中的内侧环上间隔设置有固定槽6.2，各培养架3以其端部限制于固定槽6.2中，如此培养架3被限制于限制环6.1上的固定位置，不会因为环形轨道6的转动而晃动频繁，在环形轨道6和往复轨道7的连通处，两个限制环6.1中的外侧环上设置避让槽6.3以连通往复轨道7，本实施例中，内侧环接收驱动运动以带动培养架3运动，而外侧环则固定于壳体1上，培养架3通过外侧环上的避让槽6.3以进入往复轨道7。

本实施例中，更进一步的，避让槽6.3上设置有可打开的锁扣8，当培养架3沿着环形轨道6自动运行以获取更为均匀的光照时，为防止其转到避让槽6.3的位置时误入往复轨道7，通过锁扣8封闭往复轨道7的进入口。

本实施例中，当培养架3在环形轨道6和往复轨道7内自动运行时，整个细胞培养装置还设置有第一电机9、第二电机、控制器以及位置传感器10，第一电机9用于驱动环形轨道6转动；第二电机用于驱动往复轨道7往复运动；控制器用于控制第一电机9和第二电机；位置传感器10，其用于检测培养架3是否位于环形轨道6和往复轨道7的连通处，电机驱动标的结构环形运动或者往复运动具有诸多传动方式，如齿轮传动、链轮传动、丝杠传动等等，其均为机械领域的公知常识和惯用技术手段，本实施例不一一赘述其具体传动结构。本实施例中，位置传感器10用于检测培养架3的位置，如设置于相应位置的光敏传感器。

本实施例中，进一步的，还包括传动调节机构11，其接收外力驱动，其在运动行程上具有传动位置和避让位置，培养架3的端部设置有第一传动部3.1，往复轨道7上设置有第一驱动部7.1，当传动调节机构11位于传动位置时，第一传动部3.1与第一驱动部7.1传动连接，在避让位置，传动调节机构11不与第一驱动部7.1和第一传动部3.1传动连接，使得第二电机与培养架3之间并未建立起传动关系，即整个传动机构无法正常工作，而在工作位置，第一驱动部7.1驱动传动调节机构11，传动调节机构11驱动第一传动部3.1，此时第二电机可以驱动培养架3沿着往复轨道7运动。

本实施例中，更进一步的，如图5所示，传动调节机构11包括调节齿轮，第一传动部3.1为第一齿轮，第一驱动部7.1为接收第二电机驱动的第二齿轮，在传动位置，第一齿轮、调节齿轮以及第二齿轮依次啮合，图5中虚线位置即为调节齿轮的避让位置，此时第一齿轮和第二齿轮之间无法传动，图5中实线位置即为传动位置，此时三个齿轮依次啮合，可以实现传动。调节齿轮上设置一控制柄，通过按压和提起控制柄即可实现在工作位置和避让位置间的调节。

本实施例中，很显然的，除上述齿轮外，其它的传动结构当中的传动件也可予以单独分开以接收控制，如传动结构中的销件，拔出即可使得传动机构无法运动，插入则传动机构可继续运动，从而实现对整个传动系统工作如否的控制。

本实施例中，传动调节机构11可以接收手动控制以在传动位置和避让位置间运动，作为优选的，也可以设置一电机以驱动该传动调节机构11，如此使得整个机构均接收自动控制。

上述操作中，培养腔室2每次的启闭都会带来一定量的隔离腔室4的空气，从而微亮的破坏培养腔室2内的培养环境。本实施例中，进一步的，还包括真空泵12，壳体1上开设有连通隔离腔室4和壳体1外部的抽气通道13，设置于抽气通道13上，壳体1上还开设有连通培养腔室2和隔离腔室4的通气孔，通气孔上设置有开关装置，每次连通培养腔室2和隔离腔室4之前，均打开通气孔，通过真空泵12抽取隔离腔室4内的气体，使得培养腔室2内的气体流入隔离腔室4，以使得两个腔室的培养环境一致，使得外界的环境布置于影响培养腔室2的培养环境。

本实施例中，更进一步的，抽气通道13包括主管道13.1、中间腔13.2和多个分管道13.3，主管道13.1连通于中间腔13.2上，各分管道13.3均连接于中间腔13.2上，各分管道13.3均匀布置于隔离腔室4的其中一个腔壁上，真空泵12设置于主管道13.1上，本实施例中，主管道13.1从隔离腔室4抽气，通气孔向隔离腔室4进气，一头进气一头出气会导致不处于流通通道处的空气难以置换，设置多个分管道13.3的目的在于均匀的从隔离腔室4抽取空气，从而防止单一管道抽气，单一管道进气导致部分流通不畅处空气未被置换干净。

本实施例中，再进一步的，各分管道13.3的径向尺寸均小于主管道13.1径向尺寸的五分之一，在中间腔13.2中，分管道13.3的径向尺寸与其与主管道13.1的距离成正比，将分管道13.3的尺寸设置的较小的原因在于，防止其中几个管道吸气，另几个管道不吸气的现象发生，同时，各尺寸设置的不一致的原因在于，离主管道13.1距离较远的吸力较小，如此加大尺寸以提升其吸气能力，如此尽量将吸气能力均匀化。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (9)

1.一种细胞培养装置，包括壳体，所述壳体内设置有一培养腔室，所述培养腔室内并列设置有至少两个培养架，其特征在于，所述壳体内还设置有一隔离腔室，所述隔离腔室与所述培养腔室通过一开口连通，所述开口上设置有隔离门；

还包括环形轨道和往复轨道，所述环形轨道设置于所述培养腔室内，各所述培养架均连接于环形轨道上，所述往复轨道的一端位于所述隔离腔室中，另一端与所述环形轨道交叉连通，所述培养架接收驱动以沿着所述环形轨道和往复轨道运动。

2.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述环形轨道包括相对设置的两个限制环，两个所述限制环中的内侧环上间隔设置有固定槽，各所述培养架以其端部限制于所述固定槽中，在所述环形轨道和往复轨道的连通处，两个所述限制环中的外侧环上设置避让槽以连通所述往复轨道。

3.根据权利要求2所述的细胞培养装置，其特征在于，所述避让槽上设置有可打开的锁扣。

4.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，还包括：

第一电机，其用于驱动所述环形轨道转动；

第二电机，其用于驱动所述往复轨道往复运动；

控制器，其用于控制所述第一电机和第二电机；

位置传感器，其用于检测所述培养架是否位于所述环形轨道和往复轨道的连通处。

5.根据权利要求4所述的细胞培养装置，其特征在于，还包括：

传动调节机构，其接收外力驱动，其在运动行程上具有传动位置和避让位置，所述培养架的端部设置有第一传动部，所述往复轨道上设置有第一驱动部，当所述传动调节机构位于所述传动位置时，第一传动部与所述第一驱动部传动连接。

6.根据权利要求5所述的细胞培养装置，其特征在于，所述传动调节机构包括调节齿轮，所述第一传动部为第一齿轮，所述第一驱动部为接收所述第二电机驱动的第二齿轮，在所述传动位置，所述第一齿轮、调节齿轮以及第二齿轮依次啮合。

7.根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，还包括真空泵，所述壳体上开设有连通所述隔离腔室和所述壳体外部的抽气通道，所述设置于所述抽气通道上，所述壳体上还开设有连通所述培养腔室和隔离腔室的通气孔，所述通气孔上设置有开关装置。

8.根据权利要求7所述的细胞培养装置，其特征在于，所述抽气通道包括主管道、中间腔和多个分管道，所述主管道连通于所述中间腔上，各所述分管道均连接于所述中间腔上，各所述分管道均匀布置于所述隔离腔室的其中一个腔壁上，所述真空泵设置于所述主管道上。

9.根据权利要求8所述的细胞培养装置，其特征在于，各所述分管道的径向尺寸均小于所述主管道径向尺寸的五分之一，在所述中间腔中，所述分管道的径向尺寸与其与所述主管道的距离成正比。