CN110117538A - 一种细胞培养采样装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种细胞培养采样装置，有效的解决了现有无菌采样方式操作繁琐，无菌环境保持费用高的问题；其解决的技术方案包括培养箱，培养箱内从左到右依次间隔均布有多组取样单元，多组取样单元在培养箱内的高度从左到右依次递增，每组取样单元包括一个圆管，圆管上设有轴向通槽，圆管外侧同轴固定有一个优弧形板，圆管的前端设有一个L形管，L型管的上方设有一个劣弧形板，圆管的后端固定有一个转盘，转盘外圆面上设有一个第一通孔，转盘的外侧同轴安装有一个圆环，圆环内缘面与转盘外缘面贴壁滑动连接，圆环上圆周均布有四个第二通孔，四个第二通孔中从位于右上端的第二通孔开始，顺时针依次连接有高压气源、消毒水源、清水源和细胞营养液源。

Description

一种细胞培养采样装置
技术领域
本发明涉及细胞采样领域，特别是一种细胞培养采样装置。
背景技术
细胞培养是研究细胞生物学的一种重要的方法，细胞在培养过程中会需要经常性的取出一些活体细胞进行研究和实验，由于细胞在离体后需要在一个恒温无菌环境中进行培养，传统的细胞培养多是在一个无菌箱内放置培养箱，在培养箱中进行培养，需要实验样本时，通过一系列消毒操作后经吸管吸取部分细胞培养液进行研究，这种取样方式看似简单但实际操作起来十分繁琐，频繁的无菌消毒也是对科研时间的浪费，同时每一次无菌消毒都是人为自行进行的，这种方式有很大的风险会造成培养箱中混入细菌，一旦混入细菌后培养箱中细胞将失去作用，还有无菌环境的保持也需要耗费大量的时间和资金，对于一些科研经费不足的科研单位，现阶段急需一种新的无菌采样方式解决。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种细胞培养采样装置，有效的解决了现有无菌采样方式操作繁琐，无菌环境保持费用高的问题。
其解决问题的技术方案包括一个密闭的培养箱，培养箱内从左到右依次间隔均布有多组取样单元，多组取样单元在培养箱内的高度从左到右依次递增，每组取样单元包括一个两端分别贯穿并伸出培养箱前后侧壁的圆管，圆管可自转且圆管置于培养箱内部分的管壁上设有轴向通槽，圆管置于培养箱内部分的外侧同轴固定有一个弧顶朝下的优弧形板，圆管可在优弧形板内贴壁转动，圆管的前端设有一个L形管，L形管的竖管端与其连通且竖管端沿通槽方向布置，L型管的上方同轴设有一个弧顶朝上的劣弧形板，L型管转动其横管端与劣弧形板接触后，L型管横管端被封堵，圆管的后端固定有一个转盘，转盘外圆面上设有一个与圆管连通的第一通孔，转盘的外侧同轴安装有一个圆环，圆环内缘面与转盘外缘面贴壁滑动连接，圆环上圆周均布有四个第二通孔，四个第二通孔中从位于右上端的第二通孔开始，顺时针依次连接有高压气源、消毒水源、清水源和细胞营养液源。
本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，有效的解决了现有无菌采样方式操作繁琐，无菌环境保持费用高的问题。
附图说明
图1为本发明主视图。
图2为本发明后视图。
图3为本发明左视局部剖视图。
图4为本发采样单元左视剖面图。
图5为本发明培养箱及其附属结构的主视剖面图。
图6为本发明圆管与优弧形板配合的主视剖面图。
图7为本发明转盘与圆环配合的后视剖面图。
图8为本发明劣弧形板的主视剖面图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
由图1至图8可知,本发明包括一个密闭的培养箱1，培养箱1内从左到右依次间隔均布有多组取样单元，多组取样单元在培养箱1内的高度从左到右依次递增，每组取样单元包括一个两端分别贯穿并伸出培养箱1前后侧壁的圆管2，圆管2可自转且圆管2置于培养箱1内部分的管壁上设有轴向通槽3，圆管2置于培养箱1内部分的外侧同轴固定有一个弧顶朝下的优弧形板4，圆管2可在优弧形板4内贴壁转动，圆管2的前端设有一个L形管5，L形管5的竖管端与其连通且竖管端沿通槽3方向布置，L型管的上方同轴设有一个弧顶朝上的劣弧形板6，L型管转动其横管端与劣弧形板6接触后，L型管横管端被封堵，圆管2的后端固定有一个转盘7，转盘7外圆面上设有一个与圆管2连通的第一通孔8，转盘7的外侧同轴安装有一个圆环9，圆环9内缘面与转盘7外缘面贴壁滑动连接，圆环9上圆周均布有四个第二通孔10，四个第二通孔10中从位于右上端的第二通孔10开始，顺时针依次连接有高压气源23、消毒水源24、清水源25和细胞营养液源26。
为了方便培养箱1内的细胞搅拌，所述每两个相邻的取样单元之间设有一个搅拌轴11，搅拌轴11的一端置于培养箱1内且圆周均布有多个搅拌杆12，另一端置于培养箱1的外部并同轴固定有带轮13，多个带轮13经皮带连接，位于最左端的带轮13上方同轴固定有第一锥齿轮14，第一锥齿轮14的上方啮合有经电机驱动的第二锥齿轮15。
为了实现L形管5的横管在接触劣弧形板6后可实现L型管的封堵，所述L形管5的横管内设有一个可在其内部贴壁滑动的厚壁管16，厚壁管16的前端为球面，后端固定有一个压簧17，压簧17的一端固定在厚壁管16上，另一端固定在L形管5的内壁上，厚壁管16的后侧同轴固定有一个柱塞18，柱塞18外直径与厚壁管16内直径相同。
为了方便劣弧形板6的安装，所述多个劣弧形板6的上方设有一个固定在培养箱1上的固定杆19，固定杆19上设有多个与劣弧形板6一一对应的L形杆20，L形杆20的横杆端与固定杆19连接，竖杆端与其对应的劣弧形板6固定连接。
为了方便劣弧形板6上与厚壁管16接触和挤压，所述劣弧形板6与厚壁管16接触的端面上设有可供厚壁管16滑动的弧形槽21。
为了方便本装置的操作，所述每个圆管2的前端同轴固定有一个拨轮22，拨轮22转动可驱动圆管2和L形管5绕拨轮22轴线转动。
为了实现消毒水源24、清水源25和细胞营养液源26能够方便流入到圆管2内，所述消毒水源24、清水源25和细胞营养液源26的承载箱体上连接有可为其提供压力的压力瓶27。
本发明的具体工作过程：本发明在使用时通过培养箱1上的进液口向其内部进行加注细胞营养液并连接氧气源，使得培养箱1内保持有满足细胞生长的所有温度条件和氧气条件，在加注完成后放入细胞后将进液口密封，此时打开电机使得电机经第一锥齿轮14和第二锥齿轮15驱动带轮13，多个带轮13经皮带连接后实现多个搅拌轴11带动搅拌杆12对细胞营养液进行搅拌，使得细胞可充分在培养箱1内分散。
初始状态下使得多个采样单元中的L型管的竖管端保持竖直，此时厚壁管16挤压劣弧形板6，使得厚壁管16的内端插入在柱塞18上，此时压簧17被压缩，并使其具有反弹的趋势和弹性势能，此时圆管2上的通槽3与优弧形板4上的缺口重合，此时圆管2与培养箱1内相连通。
当需要进行采样时，选取不同高度采样单元上的拨轮22，顺时针转动，转动时使得拨轮22驱动圆管2和L形管5同时转动，此时，圆管2上的通槽3与优弧形板4上的缺口逐渐错位并实现优弧形板4侧板壁将圆管2上的通槽3封闭，此过程中厚壁管16始终置于劣弧形板6上，当圆管2上的通槽3完全被优弧形板4封闭时，厚壁管16逐渐脱离劣弧形板6，此时在压簧17的复位作用下会实现厚壁管16向外侧移动，此时使得柱塞18脱离厚壁管16，使得圆管2与外界连通，同时转动圆管2使得转盘7上的第一通孔8与连接有高压气源23的第二通孔10连通，在高压气源23的作用下将圆管2内的细胞培养液挤压出来通过试管承接。
完成采样后继续转动拨轮22，使得拨轮22驱动圆管2转动并使得转盘7与连通有消毒水源24的第二通孔10连通，消毒水源24通过压力瓶的加压后快速流过圆管2并将圆管2内壁进行一次消毒，紧接着转动拨轮22，使得拨轮22经圆管2驱动转盘7使其上的第一通孔8与清水源25连通，在压力瓶的作用下使得清水进入圆管2内将下毒水冲洗干净，再次转动拨轮22，使得转盘7上的第一通孔8与细胞营养液源26的第二通孔10连通，使得圆管2内充满细胞营养液，此时，厚壁管16开逐渐接触劣弧形板6，并在劣弧形板6的挤压作用下实现厚壁管16向L形管5内移动，并通过柱塞18将L形管5从内部封堵，此次再次转动拨轮22使得L形管5竖管端逐渐回到原来位置，此过程中实现圆管2上的通槽3与优弧形板4的缺口再次重合，在搅拌杆12的搅拌作用下实现细胞再次分散至圆管2内为下一次采样做准备。
值得注意的是，为了方便一个高压气源23能够供给多个取样单元使用，所述高压气源23上连接有一个主管道，多个取样单元上连接高压气源23的第二通孔10可经支管与连接有高压气源23的主管道进行连通，以方便一个气源供给多个取样单元，同理消毒水源24、清水源25和细胞营养液源26也以同样方式布置。
本装置对比传统细胞培养采样装置有以下好处：
1、本装置通过圆管2上的通槽3与优弧形板4上的缺口的张开与闭合实现采样，在通槽3与优弧形板4上的缺口贯通时，圆管2的两端均不连通使得圆管2内部形成一个密闭腔体在搅拌轴11和搅拌杆12的作用下使得细胞均匀分散至圆管2内方便取样，当通槽3与优弧形板4上的缺口不再贯通时，圆管2的前后两端分别连通外界和高压气源23，使得圆管2内的细胞培养液被取出，此取细胞培养液的过程中无需无菌环境便可实现，省时省力同时节省科研成本。
2、本装置在完成高压气源23将细胞培养液取出后，依次经过消毒水源24、清水源25、和细胞营养液源26，使得将与外界连通的圆管2先经过消毒水清洗，在经过清水冲洗，最后在进行将取出的细胞营养液补充，使得培养箱1内的营养液保持稳定数量，同时使得与外界连通的圆管2被消毒后再次与培养箱1连通，整个过程高效合理，防止人为误操作，影响取样。
3、本装置的厚壁管16向前侧移动时，实现圆管2与外界连通，向后移动时实现自身的经柱塞18封堵，同时柱塞18封堵厚壁管16的时候将厚壁管16内的液体从内向外挤出，有效的隔绝了空气中污染使得整个取样过程中安全性更高，取样更加安全。
4，通过设置多组取样单元，并使的多组取样单元处于培养箱1内的不同高度，这样可以配合实现以取出不同液面深度下的细胞，使得取样过程更加合理高效。
本发明构思新颖，结构巧妙，实用性强，有效的解决了现有无菌采样方式操作繁琐，无菌环境保持费用高的问题。

Claims (7)

1.一种细胞培养采样装置，包括一个密闭的培养箱（1），其特征在于，所述培养箱（1）内从左到右依次间隔均布有多组取样单元，多组取样单元在培养箱（1）内的高度从左到右依次递增，每组取样单元包括一个两端分别贯穿并伸出培养箱（1）前后侧壁的圆管（2），圆管（2）可自转且圆管（2）置于培养箱（1）内部分的管壁上设有轴向通槽（3），圆管（2）置于培养箱（1）内部分的外侧同轴固定有一个弧顶朝下的优弧形板（4），圆管（2）可在优弧形板（4）内贴壁转动，圆管（2）的前端设有一个L形管（5），L形管（5）的竖管端与其连通且竖管端沿通槽（3）方向布置，L型管的上方同轴设有一个弧顶朝上的劣弧形板（6），L型管转动其横管端与劣弧形板（6）接触后，L型管横管端被封堵，圆管（2）的后端固定有一个转盘（7），转盘（7）外圆面上设有一个与圆管（2）连通的第一通孔（8），转盘（7）的外侧同轴安装有一个圆环（9），圆环（9）内缘面与转盘（7）外缘面贴壁滑动连接，圆环（9）上圆周均布有四个第二通孔（10），四个第二通孔（10）中从位于右上端的第二通孔（10）开始，顺时针依次连接有高压气源（23）、消毒水源（24）、清水源（25）和细胞营养液源（26）。
2.根据权利要求1所述的一种细胞培养采样装置，其特征在于，所述每两个相邻的取样单元之间设有一个搅拌轴（11），搅拌轴（11）的一端置于培养箱（1）内且圆周均布有多个搅拌杆（12），另一端置于培养箱（1）的外部并同轴固定有带轮（13），多个带轮（13）经皮带连接，位于最左端的带轮（13）上方同轴固定有第一锥齿轮（14），第一锥齿轮（14）的上方啮合有经电机驱动的第二锥齿轮（15）。
3.根据权利要求1所述的一种细胞培养采样装置，其特征在于，所述L形管（5）的横管内设有一个可在其内部贴壁滑动的厚壁管（16），厚壁管（16）的前端为球面，后端固定有一个压簧（17），压簧（17）的一端固定在厚壁管（16）上，另一端固定在L形管（5）的内壁上，厚壁管（16）的后侧同轴固定有一个柱塞（18），柱塞（18）外直径与厚壁管（16）内直径相同。
4.根据权利要求1所述的一种细胞培养采样装置，其特征在于，所述多个劣弧形板（6）的上方设有一个固定在培养箱（1）上的固定杆（19），固定杆（19）上设有多个与劣弧形板（6）一一对应的L形杆（20），L形杆（20）的横杆端与固定杆（19）连接，竖杆端与其对应的劣弧形板（6）固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种细胞培养采样装置，其特征在于，所述劣弧形板（6）与厚壁管（16）接触的端面上设有可供厚壁管（16）滑动的弧形槽（21）。
6.根据权利要求1所述的一种细胞培养采样装置，其特征在于，所述每个圆管（2）的前端同轴固定有一个拨轮（22），拨轮（22）转动可驱动圆管（2）和L形管（5）绕拨轮（22）轴线转动。
7.根据权利要求1所述的一种细胞培养采样装置，其特征在于，所述消毒水源（24）、清水源（26）和细胞营养液源（26）的承载箱体上连接有可为其提供压力的压力瓶（27）。
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