CN111518692A - 一种人体干细胞自动培养仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种人体干细胞自动培养仪，包括培养仪本体，培养仪本体内设有培养室，培养室内设有底座、锥形架、培养瓶和电机，锥形架和底座转动连接，电机驱动锥形架转动，培养瓶层叠固定在锥形架上，位于上一层的培养瓶到锥形架中心的距离小于位于下一层的培养瓶到锥形架中心的距离，同一层的培养瓶到锥形架中心的距离相同，培养瓶远离锥形架中心的一侧设有第一通孔，第一通孔穿入第一倒U形管，第一倒U形管一端置于培养瓶内的底部，另一端设有分叉管，分叉管分别连通下一层相邻层的至少两个培养瓶。本发明在于提供一种人体干细胞自动培养仪，能够自动将原培养瓶中的干细胞平分到其他培养瓶中，操作便捷。

Description

一种人体干细胞自动培养仪
技术领域
本发明涉及干细胞培养技术领域，特别涉及一种人体干细胞自动培养仪。
背景技术
干细胞自动培养仪具有自动控制温度、O2、CO2、H2浓度等环境因素，将干细胞放到自动培养仪内进行培养。在干细胞培养到一定时间后，需要进行传代培养，传统的方法是人工将一个培养瓶内的干细胞平分到两个或两个以上培养瓶中继续培养，在培养瓶数量较多的情况下，操作繁琐。
发明内容
针对上述现有技术，本发明在于提供一种人体干细胞自动培养仪，能够自动将原培养瓶中的干细胞平分到其他培养瓶中，操作便捷。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种人体干细胞自动培养仪，包括培养仪本体，所述培养仪本体内设有培养室，所述培养室内设有底座、锥形架、培养瓶和电机，所述锥形架和所述底座转动连接，所述电机驱动所述锥形架转动，所述培养瓶层叠固定在所述锥形架上，位于上一层的培养瓶到锥形架中心的距离小于位于下一层的培养瓶到锥形架中心的距离，同一层的培养瓶到锥形架中心的距离相同，所述培养瓶远离锥形架中心的一侧设有第一通孔，所述第一通孔穿入第一倒U形管，所述第一倒U形管一端置于所述培养瓶内的底部，另一端设有分叉管，所述分叉管分别连通下一层相邻层的至少两个培养瓶。
进一步的，所述锥形架包括锥形台和若干环形的支撑板，所述支撑板固定在所述锥形台的外周，所述支撑板设有放置培养瓶的凹槽，所述凹槽上方设有固定所述培养瓶的夹持杆，所述夹持杆和所述锥形台转动连接。
进一步的，所述培养瓶包括瓶身、第一瓶颈和第一瓶盖，所述瓶身为方形结构，第一瓶颈设于瓶身侧面的棱角处，所述第一瓶盖盖住所述第一瓶颈的开口。
进一步的，所述第一瓶盖的设有所述第一通孔，所述第一瓶盖和所述第一瓶颈插接。
进一步的，所述第一通孔上方的第一瓶盖设有第二通孔，所述分叉管和下一层的培养瓶的所述第二通孔插接。
进一步的，所述第一瓶颈的对侧设有第二瓶颈，所述第二瓶颈设有第二盖子，所述第二盖子设有第三通孔，所述第三通孔连通有连接管，所述连接管和第一倒U形管的下部连通，所述第三通孔的位置高度小于第一通孔的位置高度，所述连接管内设有第一过滤筛。
进一步的，所述培养室内的顶部设有支架，所述支架设有储液瓶，所述储液瓶底部设有出液管，所述出液管和位于最上方的培养瓶的第二通孔插接。
进一步的，所述储液瓶上设有刻度。
进一步的，所述盖体上设有透气孔，所述透气孔设有第二过滤筛。
进一步的，所述底座转动连接有套筒，所述电机驱动所述套筒转动，套筒内壁设有竖直的滑槽，所述锥形架底部设有和所述套筒滑动连接的竖直杆，所述竖直杆侧壁设有沿所述滑槽滑动的限位块，所述套筒内设有连接所述竖直杆和所述套筒的弹簧，所述竖直杆上设有震动电机。
本发明的有益效果在于：利用离心作用使培养瓶内的液面倾斜，位于外侧的液面提高形成倒虹吸现象，对培养瓶内的干细胞和培养液进行分瓶，避免人工操作带来的繁琐步骤，可以对多个培养瓶内的干细胞和培养液进行分瓶。利用锥形架不同高度位置的离心力不同，使得最下方的培养瓶先进行分瓶后，再逐步向上分瓶，每次被分入的培养瓶都是空瓶，确保分瓶均匀。在分瓶中，只需要向最下层加入新的培养瓶，原先的培养瓶可继续使用，操作便捷。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种人体干细胞自动培养仪结构示意图；
图2为本发明培养瓶剖面结构示意图；
图3为本发明竖直杆和套筒的剖面结构示意图；
图4为本发明锥形架的剖面结构示意图；
图中，1培养仪本体，2培养室，3底座，4锥形架，5培养瓶，6电机，7第一通孔，8第一倒U形管，9分叉管，10锥形台，11支撑板，12凹槽，13夹持杆，14瓶身，15第一瓶颈，16第一瓶盖，17第二瓶颈，18第二盖子，19第三通孔，20连接管，21第一过滤筛，22支架，23储液瓶，24出液管，25刻度，26透气孔，27第二过滤筛，28套筒，29竖直杆，30滑槽，31限位块，32弹簧，33震动电机，35第二通孔。
具体实施方式
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本发明做进一步的说明。
参见图1～3，一种人体干细胞自动培养仪，包括培养仪本体1，所述培养仪本体1内设有培养室2，所述培养室2内设有底座3、锥形架4、培养瓶5和电机5，所述锥形架4和所述底座3转动连接，所述电机5驱动所述锥形架4转动，所述培养瓶5层叠固定在所述锥形架4上，位于上一层的培养瓶5到锥形架4中心的距离小于位于下一层的培养瓶5到锥形架4中心的距离，同一层的培养瓶5到锥形架4中心的距离相同，所述培养瓶5远离锥形架4中心的一侧设有第一通孔7，所述第一通孔7穿入第一倒U形管8，所述第一倒U形管8一端置于所述培养瓶5内的底部，另一端设有分叉管9，所述分叉管9分别连通下一层相邻层的至少两个培养瓶5。
自动培养仪本体1控制培养室2内的环境变量，使干细胞处于合适的环境下。培养室2内设有底座3、锥形架4、培养瓶5和电机5，底座3固定在培养室2内，锥形架4和底座3转动连接，电机5固定在底座3上，电机5转动时驱动锥形架4转动。锥形架4的侧面固定有若干个培养瓶5，培养瓶5层叠固定在所述锥形架4上，不同层的培养瓶5距离锥形架4的中心不同，同一层的培养瓶5距离锥形架4的中心相同。相邻层的培养瓶5中，位于上一层的培养瓶5到锥形架4中心的距离小于位于下一层的培养瓶5中心的距离。电机5驱动锥形架4转动时，位于下一层培养瓶5受到的离心力大，在离心作用下，培养瓶5中远离锥形架4中心的一侧的液面升高，而培养瓶5远离锥形架4中心的一侧设有第一通孔7，所述第一通孔7穿入第一倒U形管8，当液面高度高过第一倒U形管8的顶部时流入到第一倒U形管8的另一端，从而形成倒虹吸现象，借助上一层培养瓶5与下一层培养瓶5的液面高度差，将上一层的培养瓶5内的干细胞和培养液一起吸到下一层的培养瓶5中。第一倒U形管8一端置于所述培养瓶5内的底部，便于将上一层培养瓶5内的培养液和干细胞吸取干净，另一端设有分叉管9，分叉管9分别连通下一层相邻层的至少两个培养瓶5，水流分别流入下一层的两个培养瓶5内，从而将上一层培养瓶5内的细胞和培养液平均分到下一层的培养瓶5中。在分瓶时，在最下一层的带有干细胞和培养液的培养瓶5下方放入空的培养瓶5，电机5的转速从低到高逐渐增加，由于位于下一层受到的离心力大于上一层受到的离心力，因此，最下一层的带有干细胞和培养液的培养瓶5的外侧面的液面升高高度最大，最下层的带有干细胞和培养液的培养瓶5中的第一倒U形管8先进入液体形成倒虹吸，向其下一层的空的培养瓶5内注入干细胞和培养液，直到其瓶内的干细胞和培养液流完后停止，此时最下一层的原先带有干细胞和培养液处于空瓶状态。随着电机5转速的增加，离心力也在增加，倒数第二层带有带有干细胞和培养液的培养瓶5的外侧液面升高至淹没过其第一倒U形管8的顶部，形成倒虹吸现象，向其下一层的空的培养瓶5(即处于空瓶状态的原先的最下层带有干细胞和培养液的培养瓶5)内注入干细胞和培养液，直到其瓶内的干细胞和培养液流完后停止。以此类推，直到所有的培养瓶5内的干细胞和培养液全部分瓶完毕，分瓶后培养瓶5内的干细胞和培养液为原来的一半。可以再通过工作人员向培养瓶5内补充注入培养液，提高培养液的含量。在离心作用下，干细胞向培养瓶5的外侧移动，数量集中，便于干细胞的分瓶培养。
具体的，所述锥形架4包括锥形台10和若干环形的支撑板11，所述支撑板11固定在所述锥形台10的外周，所述支撑板11设有放置培养瓶5的凹槽12，所述凹槽12上方设有固定所述培养瓶5的夹持杆13，所述夹持杆13和所述锥形台10转动连接。支撑环的上表面设有凹槽12，将培养瓶5放到凹槽12内，凹槽12的上方设有夹持杆13，转动夹持杆13可以将培养瓶5固定在凹槽12内，防止培养瓶5从凹槽12内掉出。
具体的，所述培养瓶5包括瓶身14、第一瓶颈15和第一瓶盖16，所述瓶身14为方形结构，第一瓶颈15设于瓶身14侧面的棱角处，所述第一瓶盖16盖住所述第一瓶颈15的开口。瓶身14用于倒入干细胞和培养液，干细胞在瓶身14内培养。瓶身14为方形结构，在瓶身14的棱角处设有第一瓶颈15，在离心的操作过程中，使培养液和干细胞向菱角处移动，便于干细胞的分瓶。第一瓶盖16盖住第一瓶颈15的开口，在清洁培养瓶5时可以将盖子开启，便于操作。
可选的，所述第一瓶盖16的设有所述第一通孔7，所述第一瓶盖16和所述第一瓶颈15插接。便于第一倒U形管8的安装。
可选的，所述第一通孔7上方的第一瓶盖16设有第二通孔35，所述分叉管9和下一层的培养瓶5的所述第二通孔35插接。分叉管9从第二通孔35和培养瓶5连通，方便管件的连接。第二通孔35高于第一通孔7，避免培养瓶5内的培养液从第二通孔35流到分叉管9内。
可选的，所述第一瓶颈15的对侧设有第二瓶颈17，所述第二瓶颈17设有第二盖子18，所述第二盖子18设有第三通孔19，所述第三通孔19连通有连接管20，所述连接管20和第一倒U形管8的下部连通，所述第三通孔19的位置高度小于第一通孔7的位置高度，所述连接管20的进液端设有第一过滤筛21。将培养瓶5固定后，第一瓶颈15位于外侧，第二瓶颈17位于内侧。第二瓶颈17设有第二盖子18，所述第二盖子18设有第三通孔19，所述第三通孔19连通有连接管20，连接管20设有第一过滤筛21，可以将细胞过滤掉，避免干细胞进入到连接管20内。第二通孔35位于培养瓶5的中部，可以避免培养瓶5内的培养液流尽。所述第三通孔19的位置高度小于第一通孔7的位置高度，在没有离心的作用下，液面先进入连接管20，连接管20和第一倒U形管8的下部连通，从而培养液从连接管20、第一倒U形管8的下部进入到下一层的培养瓶5内。在向多个培养瓶5内加入培养液时，可以向最上方的培养瓶5内加入培养液，在最上方的培养瓶5内的液面高度高于第三通孔19的高度后向下一层的培养瓶5内，不需要逐个向培养瓶5内加入培养液。对于不需要继续分瓶的培养瓶5的第一通孔7和第三通孔19可以用塞子塞住。
可选的，所述培养室2内的顶部设有支架22，所述支架22设有储液瓶23，所述储液瓶23底部设有出液管24，所述出液管24和位于最上方的培养瓶5的第二通孔35插接。储液瓶23内装有培养液，将储液瓶23放置支架22上，储液瓶23的出液管24和位于最上方的培养瓶5的第二通孔35插接，储液瓶23内的培养液相下流动到培养瓶5内，方便向培养瓶5内加入培养液。
可选的，所述储液瓶23上设有刻度25。并与观察加入的培养液的量，方便控制。
可选的，所述盖体上设有透气孔26，所述透气孔26设有第二过滤筛27。透气孔26促进培养瓶5内的空气与外界进行交换，第二过滤筛27将空气的杂质进行过滤。
可选的，所述底座3转动连接有套筒28，所述电机5驱动所述套筒28转动，套筒28内壁设有竖直的滑槽30，所述锥形架4底部设有和所述套筒28滑动连接的竖直杆29，所述竖直杆29侧壁设有沿所述滑槽30滑动的限位块31，所述套筒28内设有连接所述竖直杆29和所述套筒28的弹簧32，所述竖直杆29上设有震动电机33。电机5通过齿轮驱动套筒28转动，套筒28内的滑动连接有竖直杆29，竖直杆29的两侧设有限位块31，限位块31在套筒28侧壁的滑槽30内滑动，确保锥形架4可以上下小幅度震动，同时竖直杆29不会滑出套筒28。套筒28内设有连接所述竖直杆29和所述套筒28的弹簧32，优选的，弹簧32为膜片弹簧，弹簧32设于滑槽内的上下两端，分别夹住所述限位块31，在弹簧32的作用下，竖直杆29保持相对稳定的状态，在震动电机33工作时带动锥形架4震动，从而震动培养瓶5，可以将培养瓶5内的细胞铺平在底部，便于细胞的培养。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种人体干细胞自动培养仪，包括培养仪本体，所述培养仪本体内设有培养室，其特征在于，所述培养室内设有底座、锥形架、培养瓶和电机，所述锥形架和所述底座转动连接，所述电机驱动所述锥形架转动，所述培养瓶层叠固定在所述锥形架上，位于上一层的培养瓶到锥形架中心的距离小于位于下一层的培养瓶到锥形架中心的距离，同一层的培养瓶到锥形架中心的距离相同，所述培养瓶远离锥形架中心的一侧设有第一通孔，所述第一通孔穿入第一倒U形管，所述第一倒U形管一端置于所述培养瓶内的底部，另一端设有分叉管，所述分叉管分别连通下一层相邻层的至少两个培养瓶。
2.根据权利要求1所述的一种人体干细胞自动培养仪，其特征在于，所述锥形架包括锥形台和若干环形的支撑板，所述支撑板固定在所述锥形台的外周，所述支撑板设有放置培养瓶的凹槽，所述凹槽上方设有固定所述培养瓶的夹持杆，所述夹持杆和所述锥形台转动连接。
3.根据权利要求1所述的一种人体干细胞自动培养仪，其特征在于，所述培养瓶包括瓶身、第一瓶颈和第一瓶盖，所述瓶身为方形结构，第一瓶颈设于瓶身侧面的棱角处，所述第一瓶盖盖住所述第一瓶颈的开口。
4.根据权利要求3所述的一种人体干细胞自动培养仪，其特征在于，所述第一瓶盖的设有所述第一通孔，所述第一瓶盖和所述第一瓶颈插接。
5.根据权利要求4所述的一种人体干细胞自动培养仪，进一步的，所述第一通孔上方的第一瓶盖设有第二通孔，所述分叉管和下一层的培养瓶的所述第二通孔插接。
6.根据权利要求1所述的一种人体干细胞自动培养仪，其特征在于，所述第一瓶颈的对侧设有第二瓶颈，所述第二瓶颈设有第二盖子，所述第二盖子设有第三通孔，所述第三通孔连通有连接管，所述连接管和第一倒U形管的下部连通，所述第三通孔的位置高度小于第一通孔的位置高度，所述连接管内设有第一过滤筛。
7.根据权利要求1所述的一种人体干细胞自动培养仪，其特征在于，所述培养室内的顶部设有支架，所述支架设有储液瓶，所述储液瓶底部设有出液管，所述出液管和位于最上方的培养瓶的第二通孔插接。
8.根据权利要求1所述的一种人体干细胞自动培养仪，其特征在于，所述储液瓶上设有刻度。
9.根据权利要求1所述的一种人体干细胞自动培养仪，其特征在于，所述盖体上设有透气孔，所述透气孔设有第二过滤筛。
10.根据权利要求1所述的一种人体干细胞自动培养仪，其特征在于，所述底座转动连接有套筒，所述电机驱动所述套筒转动，套筒内壁设有竖直的滑槽，所述锥形架底部设有和所述套筒滑动连接的竖直杆，所述竖直杆侧壁设有沿所述滑槽滑动的限位块，所述套筒内设有连接所述竖直杆和所述套筒的弹簧，所述竖直杆上设有震动电机。
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