CN108570417A - 一种高压细胞培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压细胞培养装置，包括混合气储存装置，所述混合气储存装置的气体经气体减压阀和精密流量调节阀连接三通一端，所述三通的另两端分别连接气体压力检测仪和压力容器的进气口，所述压力容器的出气口经精密流量调节阀连接电磁阀，所述电磁阀与气体压力检测仪分别与控制装置电连接，所述压力容器上设置有排气装置。本发明的细胞实验装置用于高血压相关疾病的研究，安全可靠，使用方便。

Description

一种高压细胞培养装置

技术领域

本发明涉及细胞培养技术领域，尤其涉及一种高压细胞培养装置。

背景技术

高血压是最常见的慢性病和多发病，2016年国家卫生计生委发布的数据显示:我国18岁及以上成人高血压患病率为25.2％。近期的慢性病监测数据显示，在成人高血压患者中，3/4以上为中青年，且发病率的增长较老年人群更迅猛。高血压常常伴随有各种并发症，其中以冠心病、糖尿病、心力衰竭、高血脂、肾病和中风等较为常见。国内外已经建立了高血压动物模型，对高血压的发病机制的研究也取得了一定的进展。然而因为包括人类在内的生物是由细胞组成的，细胞是生物体结构和功能的基本单位，生物体是通过细胞的活动来反映其功能的。细胞是一个相对独立的单位，既有他自己的生命，又对于其他细胞共同组成的整体的生命起作用，生物的发生疾病是因为其细胞机能失常。但目前国内外对高血压的研究通常都是建立在动物模型上，尚未进一步进行高血压细胞的研究。有些实验研究是无法采用动物模型来做，有些是用细胞实验更可靠，更加细致，此外还有一些细胞实验是动物的补充。

建立合适的高血压细胞模型在研究高血压及其并发症方面有重大意义，是研究其发病机理、诊断标准和治疗方案的基础。对高血压的研究开辟新的思路。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种高压细胞培养装置，满足培养高血压细胞的使用需求，安全可靠，使用方便。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种高压细胞培养装置，包括混合气储存装置，所述混合气储存装置经气体减压阀和流量调节阀连接三通一端，所述三通的另两端分别连接气体压力检测仪和压力容器的进气口，所述压力容器的出气口经流量调节阀连接电磁阀，所述电磁阀与气体压力检测仪分别与控制装置电连接，所述压力容器设置于一个细胞培养箱内，所述压力容器上设置有排气装置。

进一步的，所述排气装置包括设置于所述压力容器上的手柄，所述手柄上设置有安装槽，所述安装槽内设置有推杆，所述推杆的前端设置有叉状结构，所述安装槽内还设置有排气阀，所述排气阀内设置有一端开口且另一端封闭的排气通道，所述排气阀的封闭端穿过所述安装槽及压力容器后位于所述压力容器内，所述排气阀与所述安装槽和压力容器上的过孔滑动配合，所述排气阀的封闭端设置有用于与过孔密封的弹性密封圈，所述排气阀上靠近所述密封圈设置有与所述排气通道连通的侧孔；所述推杆上靠近所述叉状结构设置有与所述排气阀的开口端配合排气的通孔，所述通孔的内径小于所述排气阀开口端的外径；所述推杆背离所述叉状结构一端连接弹簧，所述弹簧另一端固定于安装槽内，当所述排气阀的开口端与所述推杆上的通孔对齐排气时所述弹簧处于自由状态。

进一步的，所述推杆上端设置有方便操作的把手。

进一步的，叉状结构为V型或U型或弧形。

进一步的，所述弹簧能够被电动伸缩杆替换，所述电动伸缩杆设置于所述安装槽内，所述电动伸缩杆的伸缩端固定连接推杆背离所述叉状结构一端，所述伸缩推杆带动所述推杆前、后往复运动。

进一步的，所述压力容器包括容器体以及与所述容器体可拆卸密封连接的上盖。

进一步的，所述手柄和排气装置位于所述上盖上。

进一步的，所述上盖上设置有所述进气口和所述出气口。

进一步的，所述混合气储存装置钢瓶。

进一步的，所述排气装置包括设置于所述压力容器上的手柄，所述手柄上设置有安装槽，所述安装槽内设置有带锥形凹槽的密封件，所述锥形凹槽的底部设置有与所述压力容器内部连通的通孔，所述密封件背离所述锥形凹槽一端铰接固定一个横杆的中部，所述横杆的两端分别设置有第一铁制件和第二铁制件，所述第一铁制件下方的所述手柄上安装有电磁铁，所述第二铁制件下方的所述的手柄上设置有永磁铁块，所述横杆下端还设置有与所述锥形凹槽适配密封的锥形凸起。

更进一步的，所述锥形凹槽由弹性材料制成，如硅胶或橡胶等。

进一步的，所述横杆和锥形凸起为塑料制品，硬质塑料为宜，铁制件为圆柱形铁块或长方体铁块。

电磁铁由外置的控制器控制。

与现有技术相比，本发明的有益技术效果：

将待培养细胞放置于压力容器内，钢瓶内混合气体经过气体减压阀和流量调节阀，气体经三通分2路，一路进入气体检测仪，另外一路进入细胞培养压力容器，刚开始时，把细胞培养皿放入压力容器，压力容器盖上上盖后，排气装置在开放状态，此时高压气体进入容器排出内部空气，经过约3分钟排空内部空气后，控制排气装置关闭，停止泄气，压力容器进入密闭状态。此时由压力检测仪检测压力，并有电脑记录实验数据，同时电脑控制保持压力在一段时间内恒定，容器类压力增加超过设定值时，电磁阀开启，气体泄气容器内压力降低；操作简单使用方便。

附图说明

下面结合附图说明对本发明作进一步说明。

图1为本发明高压细胞培养装置的示意图；

图2为压力容器的示意图；

图3为A的局部放大图的一种结构示意图；

图4为A的局部放大图的另一种结构示意图；

图5为排气装置的开放至闭合状态的转换示意图；

图6为A的局部放大图的再一种结构示意图(密封状态)；

图7为图6的开放状态的示意图(排气状态)；

附图标记说明：1-混合气体储存装置；2-气体减压阀；3-第一精密流量调节阀；4-三通；5-气体压力检测仪；6-压力容器；601-容器体；602-上盖；603-进气口；604-出气口；7-第二精密流量调节阀；8-电磁阀；9-计算机；10-手柄；1101-安装槽；11-推杆；1101-叉状结构；1102-通孔；1103-把手；12-排气装置；1201-排气阀；1202-排气通道；1203-弹性密封圈；1204-侧孔；13-弹簧；14-电动伸缩杆；15-密封件；16-锥形凹槽；17-横杆；18-第一铁制件；19-第二铁制件；20-永磁铁块；21-电磁铁；22-锥形凸起；23-通孔；24-细胞培养箱。

具体实施方式

实施例1

如图1和2所示，一种高压细胞培养装置，包括混合气储存装置1，所述混合气储存装置1经气体减压阀2和第一精密流量调节阀3连接三通4一端，所述三通4的另两端分别连接气体压力检测仪5和压力容器6的进气口603，所述压力容器6的出气口604经第二精密流量调节阀7连接电磁阀8，所述电磁阀8与气体压力检测仪5分别与控制的计算机9电连接。所述压力容器6包括容器体601以及与所述容器体可拆卸密封连接的上盖602，所述上盖602上设置有所述进气口603和所述出气口604，所述上盖602上设置有排气装置12。所述压力容器6放置于一个细胞培养箱24内。

如图3所示，所述排气装置12包括固定于所述上盖602的手柄10，所述手柄10上设置有安装槽1001，所述安装槽1001内设置有推杆11，所述推杆11的前端设置有叉状结构1101，所述安装槽1001内还设置有排气阀1201，所述排气阀1201内设置有一端开口且另一端封闭的排气通道1202，所述排气阀1201的封闭端穿过所述安装槽1001及上盖602后位于所述压力容器6内，所述排气阀1201与所述安装槽1001和上盖602上的过孔滑动配合，所述排气阀1201的封闭端设置有用于与过孔密封的弹性密封圈1203，所述排气阀1201上靠近所述密封圈1203设置有与所述排气通道1202连通的侧孔1204；所述推杆11上靠近所述叉状结构1101设置有与所述排气阀1201的开口端配合排气的通孔1102，所述通孔1102的内径小于所述排气阀1201开口端的外径；所述推杆11背离所述叉状结构1101一端连接弹簧13，所述弹簧13另一端固定于安装槽内，当所述排气阀1201的开口端与所述推杆11上的通孔1102对齐排气时所述弹簧13处于自由状态。所述推杆11上端设置有方便操作的把手1103。

如图4中，所述弹簧13被电动伸缩杆14替换，所述电动伸缩杆14设置于所述安装槽1001内，所述电动伸缩杆14的伸缩端固定连接推杆11背离所述叉状结构1101一端，所述伸缩推杆11带动所述推杆前、后往复运动，并由控制器控制，如计算机9。实现自动化控制。

其中：叉状结构1101为V型或U型或弧形。所述混合气储存装置1为钢瓶，其内的混合气体包括95％O₂，5％CO₂

如图1、2和5所示，本发明的动作过程如下：

将待培养细胞放置于压力容器6内，钢瓶内混合气体经过气体减压阀2和第一流量调节阀3，气体经三通4分2路，一路进入气体检测仪5，另外一路进入细胞培养压力容器6，刚开始时，把细胞培养皿放入压力容器6，压力容器盖上上盖602后，排气装置在图5左侧图上显示的开放状态，此时高压气体进入容器内并将其内部空气经排气阀排出，经过约3分钟排空内部空气后，控制排气装置至如图5右侧所示的关闭状态(主要手动或电动控制推杆11后退后排气阀1201在内部压力下自动顶起从而使弹性密封圈1203密封过孔从而实现自动密封)，停止泄气，压力容器6进入密闭状态。此时由压力检测仪检测5压力，并有计算机9(电脑)记录实验数据，同时电脑控制压力容器6内部保持压力在一段时间内恒定，容器内压力增加超过设定值时，控制电磁阀8开启，气体泄气容器内压力降低。

实验通常分为二种，一种是长时间48小时内保持恒定压力190-210mmHg；另外一种是每6小时变化，100mmHg6小时,200mmHg6小时，12个小时为一个周期交替变化，总实验时间也为48小时。

上述的3分钟排空气操作可由电脑控制，达到3分钟后自动控制电动伸缩杆工作带动推杆11后退至排气阀1201在内部压力下自动顶起从而使弹性密封圈1203密封过孔从而实现自动密封后，再带动推杆11前进叉住排气阀1201，实现自动化排气控制。

实施例2

如图6和7所示，所述排气装置12包括设置于所述压力容器上的手柄10，所述手柄上设置有安装槽1001，所述安装槽1001内设置有带锥形凹槽16的密封件15，所述锥形凹槽16的底部设置有与所述压力容器内部连通的通孔23，所述密封件15背离所述锥形凹槽16一端铰接固定连接横杆17的中部，所述横杆17的两端分别设置有第一铁制件18和第二铁制件19，所述第一铁制件18下方的所述手柄10上的安装槽1001内安装有电磁铁21，所述第二铁制件19下方的所述手柄10上的安装槽1001内上设置有永磁铁块20，所述横杆17下端还设置有与所述锥形凹槽16适配密封的锥形凸起22。

其中，所述锥形凹槽16由弹性材料制成，如硅胶或橡胶等。所述横杆17和锥形凸起22为塑料制品，硬质塑料为宜，可以是一体结构；铁制件为圆柱形铁块或长方体铁块。电磁铁由外置控制器控制，如电脑控制其通电或断电，或者由外置的控制开关控制，具体控制电路结构为本领域的常规技术手段。

该实施例动作过程如下：

将待培养细胞放置于压力容器6内，钢瓶内混合气体经过气体减压阀2和第一流量调节阀3，气体经三通4分2路，一路进入气体检测仪5，另外一路进入细胞培养压力容器6，刚开始时，把细胞培养皿放入压力容器6，压力容器盖上上盖602后，排气装置在图7所示的开放状态，此时靠电磁铁21通电产生的磁力吸住第一铁制件18)，使锥形密封凸起22抬起解除对锥形凹槽22内的通孔23的密封，此时高压气体进入容器内并将其内部空气经通孔23排出，经过约3分钟排空内部空气后，控制电磁铁断电失去磁力，在永磁铁块20磁吸第二铁制件19的作用下，横杆17转动使锥形密封凸起22下移与锥形凹槽22适配将通孔23密封(如图6所示的状态为密封状态)，停止排气，压力容器6进入密闭状态。此时由压力检测仪检测5压力，并有计算机9(电脑)记录实验数据，同时电脑控制压力容器6内部保持压力在一段时间内恒定，容器内压力增加超过设定值时，控制电磁阀8开启，气体泄气容器内压力降低。

实验通常分为二种，一种是长时间48小时内保持恒定压力190-210mmHg；另外一种是每6小时变化，100mmHg6小时,200mmHg6小时，12个小时为一个周期交替变化，总实验时间也为48小时。

上述的3分钟排空气操作可由电脑控制，达到3分钟后自动控制电磁铁21断电，从而使横杆17在永磁铁块20磁吸第二铁制件19的作用下转动，使锥形密封凸起22下移与锥形凹槽22适配将通孔23密封。

上述具体控制电路结构均为本领域的常规技术手段。

本申请的电器元件及控制电路为本领域常规技术手段，在此未过多的赘述。

以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高压细胞培养装置，其特征在于：包括混合气储存装置，所述混合气储存装置经气体减压阀和流量调节阀连接三通一端，所述三通的另两端分别连接气体压力检测仪和压力容器的进气口，所述压力容器的出气口经流量调节阀连接电磁阀，所述电磁阀与气体压力检测仪分别与控制装置电连接，所述压力容器设置于一个细胞培养箱内，所述压力容器上设置有排气装置。

2.根据权利要求1所述的高压细胞培养装置，其特征在于：所述排气装置包括设置于所述压力容器上的手柄，所述手柄上设置有安装槽，所述安装槽内设置有推杆，所述推杆的前端设置有叉状结构，所述安装槽内还设置有排气阀，所述排气阀内设置有一端开口且另一端封闭的排气通道，所述排气阀的封闭端穿过所述安装槽及压力容器后位于所述压力容器内，所述排气阀与所述安装槽和压力容器上的过孔滑动配合，所述排气阀的封闭端设置有用于与过孔密封的弹性密封圈，所述排气阀上靠近所述密封圈设置有与所述排气通道连通的侧孔；所述推杆上靠近所述叉状结构设置有与所述排气阀的开口端配合排气的通孔，所述通孔的内径小于所述排气阀开口端的外径；所述推杆背离所述叉状结构一端连接弹簧，所述弹簧另一端固定于安装槽内，当所述排气阀的开口端与所述推杆上的通孔对齐排气时所述弹簧处于自由状态。

3.根据权利要求2所述的高压细胞培养装置，其特征在于：所述推杆上端设置有方便操作的把手。

4.根据权利要求2所述的高压细胞培养装置，其特征在于：所述叉状结构为V型或U型或弧形。

5.根据权利要求2所述的高压细胞培养装置，其特征在于：所述弹簧能够被电动伸缩杆替换，所述电动伸缩杆设置于所述安装槽内，所述电动伸缩杆的伸缩端固定连接推杆背离所述叉状结构一端，所述伸缩推杆带动所述推杆前、后往复运动。

6.根据权利要求2所述的高压细胞培养装置，其特征在于：所述压力容器包括容器体以及与所述容器体可拆卸密封连接的上盖,所述手柄和排气装置位于所述上盖上，所述上盖上设置有所述进气口和所述出气口。

7.根据权利要求1或2所述的高压细胞培养装置，其特征在于：所述混合气储存装置内设置有混合气体，包括95％O2，5％CO2。

8.根据权利要求1所述的高压细胞培养装置，其特征在于：所述流量调节阀为精密流量调节阀。

9.根据权利要求1所述的高压细胞培养装置，其特征在于：所述排气装置包括设置于所述压力容器上的手柄，所述手柄上设置有安装槽，所述安装槽内设置有带锥形凹槽的密封件，所述锥形凹槽的底部设置有与所述压力容器内部连通的通孔，所述密封件背离所述锥形凹槽一端铰接固定一个横杆的中部，所述横杆的两端分别设置有第一铁制件和第二铁制件，所述第一铁制件下方的所述手柄上安装有电磁铁，所述第二铁制件下方的所述的手柄上设置有永磁铁块，所述横杆下端还设置有与所述锥形凹槽适配密封的锥形凸起。

10.根据权利要求9所述的高压细胞培养装置，其特征在于：所述锥形凹槽由弹性材料制成。