CN113214970A - 一种自适应调节体细胞培养装置及其培养方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及动物悬浮细胞培养技术领域，具体涉及一种自适应调节体细胞培养装置及其培养方法，包括箱体，所述箱体的一侧外壁开设有两个操作孔，且操作孔的内壁固连有橡胶手套，所述箱体的一侧壁为玻璃制成，所述箱体的一侧外壁设置有封门。本发明中，通过转盘、放置架和连接件的设置，反向转动内螺纹套，使得放置架连同培养试管的顶端向内倾斜，以避免离心时液体飞出，启动离心电机对培养试管进行低速离心，使得培养试管内的细胞聚集在底部，通过抽液管将培养试管内的上层液体抽离，通过注入管对培养试管内供入培养液，实现在箱体内部完成更换培养液，减少细胞悬浮液与外界环境的接触，减少细菌污染。
Description
技术领域
本发明涉及动物悬浮细胞培养技术领域，具体涉及一种自适应调节体细胞培养装置及其培养方法。
背景技术
体细细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织，将它分散成单个细胞然后，放在适宜的培养基中，让这些细胞生长和增殖，需要在无菌环境下进行培养，避免细菌污染，分为贴壁细胞和悬浮细胞，悬浮细胞在培养过程中需要不断使悬浮液保持混合状态，避免细胞沉降。
现有的悬浮细胞培养过程中在一段时间后需要更换培养液，在更换培养液时会将培养试管取出培养箱，更换完成后再送入培养箱，容易使悬浮液受到细菌污染，不利于细胞培养的进行。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种自适应调节体细胞培养装置及其培养方法，通过转盘、放置架和连接件的设置，反向转动内螺纹套，使得放置架连同培养试管的顶端向内倾斜，以避免离心时液体飞出，启动离心电机对培养试管进行低速离心，使得培养试管内的细胞聚集在底部，通过抽液管将培养试管内的上层液体抽离，通过注入管对培养试管内供入培养液，实现在箱体内部完成更换培养液，减少细胞悬浮液与外界环境的接触，减少细菌污染。通过连接件试管套的设置，将试管套取出套在培养试管上，转动内螺纹套，使得放置架的顶端向外倾斜，方便套有试管套的培养试管插入放置架，方便人手穿戴橡胶手套后的操作，便于使用。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种自适应调节体细胞培养装置,包括箱体，所述箱体的一侧外壁开设有两个操作孔，且操作孔的内壁固连有橡胶手套，所述箱体的一侧壁为玻璃制成，所述箱体的一侧外壁设置有封门，所述箱体的内底面设置有放置机构，所述放置机构包括底盘，所述底盘底面与箱体的内底面转动连接，所述箱体的内底面嵌入固连有离心电机，且离心电机的输出端与底盘底面中心位置固连，所述底盘的顶面中心位置固连有固定轴，所述固定轴的外侧壁旋合连接有内螺纹套，且内螺纹套的底端转动套接有连接件，所述底盘的顶面外沿等角度固连有多个固定臂，所述固定臂的顶端滑动连接有支撑臂，所述支撑臂的一端固连有放置架，且支撑臂的另一端与连接件转动连接，所述箱体的内底面一侧固连有可驱动底盘往复转动的驱动机构,反向转动内螺纹套，内螺纹套带动连接件下移，使得放置架连同培养试管的顶端向内倾斜，以避免离心时液体飞出，启动离心电机，离心电机通过带动底盘转动对培养试管进行低速离心，使得培养试管内的细胞聚集在底部，将外界抽液装置与另一个连通管连通，将抽液管插入培养试管内，将培养试管内的上层液体抽离，将供液装置与一个连通管连通，移动注入管对培养试管内供入培养液，完成更换培养液。
进一步在于:所述驱动机构包括固定板，所述箱体的内底面嵌入固连有驱动电机，所述驱动电机的输出端贯穿固定板顶面的一端且与固定板转动连接，所述驱动电机的输出端顶端固连有转盘，所述固定板的顶面另一端转动连接有驱动盘，所述转盘的顶面外沿转动连接有传动杆，所述传动杆的一端与驱动盘顶面外沿转动连接,驱动电机带动转盘转动，转盘通过传动杆带动驱动盘往复转动，驱动盘通过摩擦力搓动转盘往复转动，从而带动培养试管内的细胞悬浮液震荡，使细胞悬浮液充分混合。
进一步在于:所述固定板背离底盘的一侧壁固连有复位弹簧，且复位弹簧的一端固连有挡块，所述挡块与箱体的内底面固连，所述箱体的内底面位于固定板的下方位置处嵌入安装有弹簧卡块,下按弹簧卡块，在复位弹簧的弹力作用下挤压固定板使得驱动盘的侧壁与底盘的侧壁挤压贴靠，向外拨动固定板，使得弹簧卡块弹出对固定板限位，驱动盘与底盘脱离。
进一步在于:所述固定臂的顶端两侧开设有滑槽，所述支撑臂的两侧侧壁中间位置固连有滑块，所述滑块与对应位置处的滑槽滑动连接,方便连接件带动支撑臂的一端上下移动。
进一步在于:所述放置架背离支撑臂的一侧设有开口，且放置架的顶端配套设置有试管套，便于观察培养试管内的情况。
进一步在于:所述试管套的顶端外径大于试管套的底端外径，所述放置架包括限位环一和限位环二，且限位环一的内壁与试管套的顶端外侧壁契合，所述限位环二的内壁与试管套的底端外侧壁契合，方便培养试管插入放置架内。
进一步在于:所述箱体的外顶面固连有两个连通管，所述连通管的底端与箱体的内顶面连通，且一个连通管的底端通过软管连通有注入管，另一个连通管的底端通过软管连通有抽液管，所述注入管和抽液管的外侧壁均滑动套接有橡胶塞，且注入管的底端向一侧偏折，便于对培养试管内更换培养液，同时避免注入液体时液体直接冲溅细胞。
一种自适应调节体细胞培养装置的培养方法，体细胞培养装置的培养方法的步骤包括制作悬浮液—培养—更换培养液—完成培养，具体步骤如下：
1)制作悬浮液：在培养液中加入一定量抗生素，取动物胚胎或器官、组织，将材料剪碎，并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，形成分散的单个细胞，将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液，并将细胞悬浮液转移至培养试管中；
2)培养：预启动箱体,待箱体内环境稳定，将步骤1)中装有细胞悬浮液的的培养试管放入一种自适应调节体细胞培养装置内，启动驱动机构使得培养试管运动，从而使得细胞悬浮液混合充分，避免分层；
3)更换培养液：一段时间培养后，当细胞悬浮液内营养物质不足时，通过启动放置机构对细胞悬浮液进行低速离心，使得细胞聚集在培养试管底部，将培养试管的上层液体抽离并加入新的培养液；
4)完成培养：定时检查并更换培养液，使得细胞完成多次增殖，直至达到细胞培养目标。
本发明的有益效果：
1、通过转盘、放置架和连接件的设置，在底盘的顶面中心位置固连固定轴，并在固定轴的外侧壁旋合连接内螺纹套，在内螺纹套的底端转动套接连接件，并在底盘的顶面外沿等角度固连多个固定臂，在固定臂的顶端滑动连接支撑臂，且支撑臂的一端固连放置架，并将支撑臂的另一端与连接件转动连接，反向转动内螺纹套，内螺纹套带动连接件下移，使得放置架连同培养试管的顶端向内倾斜，以避免离心时液体飞出，启动离心电机，离心电机通过带动底盘转动对培养试管进行低速离心，使得培养试管内的细胞聚集在底部，将外界抽液装置与另一个连通管连通，将抽液管插入培养试管内，将培养试管内的上层液体抽离，将供液装置与一个连通管连通，移动注入管对培养试管内供入培养液，实现在箱体内部完成更换培养液，减少细胞悬浮液与外界环境的接触，减少细菌污染。
2、通过连接件试管套的设置，使得试管套的顶端外径大于试管套的底端外径，并使放置架的顶端与试管套契合，将试管套取出套在培养试管上，转动内螺纹套，内螺纹套上移，带动连接件上移，从而带动支撑臂的一端上移，滑块在滑槽的内壁滑动，支撑臂的另一端向下偏转，带动放置架的转动，使得放置架的顶端向外倾斜，方便套有试管套的培养试管插入放置架，方便人手穿戴橡胶手套后的操作，便于使用。
3、通过驱动机构的设置，通过驱动电机的输出端贯穿固定板顶面的一端且与固定板转动连接，在驱动电机的输出端顶端固连转盘，并在固定板的顶面另一端转动连接驱动盘，将转盘的顶面外沿转动连接传动杆，并将传动杆的一端与驱动盘顶面外沿转动连接,启动驱动电机，下按弹簧卡块，在复位弹簧的弹力作用下挤压固定板使得驱动盘的侧壁与底盘的侧壁挤压贴靠，驱动电机带动转盘转动，转盘通过传动杆带动驱动盘往复转动，驱动盘通过摩擦力搓动转盘往复转动，从而带动培养试管内的细胞悬浮液震荡，使细胞悬浮液充分混合，避免细胞悬浮液中的细胞沉底，使得细胞与营养物质充分接触，避免细胞大面积坏死。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明中自适应调节体细胞培养装置结构示意图；
图2是本发明中箱体内部结构示意图；
图3是本发明中注入管和抽液管结构示意图；
图4是本发明中驱动盘与底盘脱离状态结构示意图；
图5是图4的A处局部放大图；
图6是本发明中放置机构结构示意图；
图7是本发明中放置架结构示意图；
图8是本发明中连接件结构示意图。
图中：100、箱体；110、操作孔；120、封门；130、连通管；140、抽液管；150、注入管；200、放置机构；210、离心电机；220、底盘；230、固定轴；240、固定臂；241、滑槽；250、内螺纹套；260、放置架；261、试管套；262、限位环一；263、限位环二；270、连接件；280、支撑臂；281、滑块；300、驱动机构；310、驱动电机；320、固定板；330、转盘；340、驱动盘；350、传动杆；360、挡块；370、复位弹簧；380、弹簧卡块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-8所示，一种自适应调节体细胞培养装置,包括箱体100，箱体100的一侧外壁开设有两个操作孔110，且操作孔110的内壁固连有橡胶手套，箱体100的一侧壁为玻璃制成，箱体100的一侧外壁设置有封门120，箱体100的内底面设置有放置机构200，放置机构200包括底盘220，底盘220底面与箱体100的内底面转动连接，箱体100的内底面嵌入固连有离心电机210，且离心电机210的输出端与底盘220底面中心位置固连，底盘220的顶面中心位置固连有固定轴230，固定轴230的外侧壁旋合连接有内螺纹套250，且内螺纹套250的底端转动套接有连接件270，底盘220的顶面外沿等角度固连有多个固定臂240，固定臂240的顶端滑动连接有支撑臂280，支撑臂280的一端固连有放置架260，且支撑臂280的另一端与连接件270转动连接，箱体100的内底面一侧固连有可驱动底盘220往复转动的驱动机构300,反向转动内螺纹套250，内螺纹套250带动连接件270下移，使得放置架260连同培养试管的顶端向内倾斜，以避免离心时液体飞出，启动离心电机210，离心电机210通过带动底盘220转动对培养试管进行低速离心，使得培养试管内的细胞聚集在底部，将外界抽液装置与另一个连通管130连通，将抽液管140插入培养试管内，将培养试管内的上层液体抽离，将供液装置与一个连通管130连通，移动注入管150对培养试管内供入培养液，完成更换培养液。
驱动机构300包括固定板320，箱体100的内底面嵌入固连有驱动电机310，驱动电机310的输出端贯穿固定板320顶面的一端且与固定板320转动连接，驱动电机310的输出端顶端固连有转盘330，固定板320的顶面另一端转动连接有驱动盘340，转盘330的顶面外沿转动连接有传动杆350，传动杆350的一端与驱动盘340顶面外沿转动连接,驱动电机310带动转盘330转动，转盘330通过传动杆350带动驱动盘340往复转动，驱动盘340通过摩擦力搓动转盘330往复转动，从而带动培养试管内的细胞悬浮液震荡，使细胞悬浮液充分混合,固定板320背离底盘220的一侧壁固连有复位弹簧370，且复位弹簧370的一端固连有挡块360，挡块360与箱体100的内底面固连，箱体100的内底面位于固定板320的下方位置处嵌入安装有弹簧卡块380,下按弹簧卡块380，在复位弹簧370的弹力作用下挤压固定板320使得驱动盘340的侧壁与底盘220的侧壁挤压贴靠，向外拨动固定板320，使得弹簧卡块380弹出对固定板320限位，驱动盘340与底盘220脱离,固定臂240的顶端两侧开设有滑槽241，支撑臂280的两侧侧壁中间位置固连有滑块281，滑块281与对应位置处的滑槽241滑动连接,方便连接件270带动支撑臂280的一端上下移动。
放置架260背离支撑臂280的一侧设有开口，且放置架260的顶端配套设置有试管套261，便于观察培养试管内的情况,试管套261的顶端外径大于试管套261的底端外径，放置架260包括限位环一262和限位环二263，且限位环一262的内壁与试管套261的顶端外侧壁契合，限位环二263的内壁与试管套261的底端外侧壁契合，方便培养试管插入放置架260内,箱体100的外顶面固连有两个连通管130，连通管130的底端与箱体100的内顶面连通，且一个连通管130的底端通过软管连通有注入管150，另一个连通管130的底端通过软管连通有抽液管140，注入管150和抽液管140的外侧壁均滑动套接有橡胶塞，且注入管150的底端向一侧偏折，便于对培养试管内更换培养液，同时避免注入液体时液体直接冲溅细胞。
一种自适应调节体细胞培养装置的培养方法，体细胞培养装置的培养方法的步骤包括制作悬浮液—培养—更换培养液—完成培养，具体步骤如下：
1)制作悬浮液：在培养液中加入一定量抗生素，取动物胚胎或器官、组织，将材料剪碎，并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，形成分散的单个细胞，将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液，并将细胞悬浮液转移至培养试管中；
2)培养：预启动箱体100,待箱体100内环境稳定，将步骤1)中装有细胞悬浮液的的培养试管放入一种自适应调节体细胞培养装置内，启动驱动机构300使得培养试管运动，从而使得细胞悬浮液混合充分，避免分层；
3)更换培养液：一段时间培养后，当细胞悬浮液内营养物质不足时，通过启动放置机构200对细胞悬浮液进行低速离心，使得细胞聚集在培养试管底部，将培养试管的上层液体抽离并加入新的培养液；
4)完成培养：定时检查并更换培养液，使得细胞完成多次增殖，直至达到细胞培养目标。
通过转盘330、放置架260和连接件270的设置，在底盘220的顶面中心位置固连固定轴230，并在固定轴230的外侧壁旋合连接内螺纹套250，在内螺纹套250的底端转动套接连接件270，并在底盘220的顶面外沿等角度固连多个固定臂240，在固定臂240的顶端滑动连接支撑臂280，且支撑臂280的一端固连放置架260，并将支撑臂280的另一端与连接件270转动连接，反向转动内螺纹套250，内螺纹套250带动连接件270下移，使得放置架260连同培养试管的顶端向内倾斜，以避免离心时液体飞出，启动离心电机210，离心电机210通过带动底盘220转动对培养试管进行低速离心，使得培养试管内的细胞聚集在底部，将外界抽液装置与另一个连通管130连通，将抽液管140插入培养试管内，将培养试管内的上层液体抽离，将供液装置与一个连通管130连通，移动注入管150对培养试管内供入培养液，实现在箱体100内部完成更换培养液，减少细胞悬浮液与外界环境的接触，减少细菌污染。
通过连接件270试管套261的设置，使得试管套261的顶端外径大于试管套261的底端外径，并使放置架260的顶端与试管套261契合，将试管套261取出套在培养试管上，转动内螺纹套250，内螺纹套250上移，带动连接件270上移，从而带动支撑臂280的一端上移，滑块281在滑槽241的内壁滑动，支撑臂280的另一端向下偏转，带动放置架260的转动，使得放置架260的顶端向外倾斜，方便套有试管套261的培养试管插入放置架260，方便人手穿戴橡胶手套后的操作，便于使用。
通过驱动机构300的设置，通过驱动电机310的输出端贯穿固定板320顶面的一端且与固定板320转动连接，在驱动电机310的输出端顶端固连转盘330，并在固定板320的顶面另一端转动连接驱动盘340，将转盘330的顶面外沿转动连接传动杆350，并将传动杆350的一端与驱动盘340顶面外沿转动连接,启动驱动电机310，下按弹簧卡块380，在复位弹簧370的弹力作用下挤压固定板320使得驱动盘340的侧壁与底盘220的侧壁挤压贴靠，驱动电机310带动转盘330转动，转盘330通过传动杆350带动驱动盘340往复转动，驱动盘340通过摩擦力搓动转盘330往复转动，从而带动培养试管内的细胞悬浮液震荡，使细胞悬浮液充分混合，避免细胞悬浮液中的细胞沉底，使得细胞与营养物质充分接触，避免细胞大面积坏死。
自适应调节体细胞培养装置工作原理：使用时，启动箱体100，将试管套261取出套在培养试管上，打开封门120，将多个培养试管连同试管架送入箱体100内，关闭封门120，手伸进操作孔110上的橡胶手套进行操作，转动内螺纹套250，内螺纹套250上移，带动连接件270上移，从而带动支撑臂280的一端上移，滑块281在滑槽241的内壁滑动，支撑臂280的另一端向下偏转，带动放置架260的转动，使得放置架260的顶端向外倾斜，方便套有试管套261的培养试管插入放置架260，将培养试管依次插入放置架260后，反向转动内螺纹套250使得放置架260回到竖直状态，启动驱动电机310，下按弹簧卡块380，在复位弹簧370的弹力作用下挤压固定板320使得驱动盘340的侧壁与底盘220的侧壁挤压贴靠，驱动电机310带动转盘330转动，转盘330通过传动杆350带动驱动盘340往复转动，驱动盘340通过摩擦力搓动转盘330往复转动，从而带动培养试管内的细胞悬浮液震荡，使细胞悬浮液充分混合，需要更换培养液时，向外拨动固定板320，使得弹簧卡块380弹出对固定板320限位，驱动盘340与底盘220脱离，反向转动内螺纹套250，内螺纹套250带动连接件270下移，使得放置架260连同培养试管的顶端向内倾斜，以避免离心时液体飞出，启动离心电机210，离心电机210通过带动底盘220转动对培养试管进行低速离心，使得培养试管内的细胞聚集在底部，将外界抽液装置与另一个连通管130连通，将抽液管140插入培养试管内，将培养试管内的上层液体抽离，将供液装置与一个连通管130连通，移动注入管150对培养试管内供入培养液，完成更换培养液。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种自适应调节体细胞培养装置,其特征在于，包括箱体(100)，所述箱体(100)的一侧外壁开设有两个操作孔(110)，且操作孔(110)的内壁固连有橡胶手套，所述箱体(100)的一侧壁为玻璃制成，所述箱体(100)的一侧外壁设置有封门(120)，所述箱体(100)的内底面设置有放置机构(200)，所述放置机构(200)包括底盘(220)，所述底盘(220)底面与箱体(100)的内底面转动连接，所述箱体(100)的内底面嵌入固连有离心电机(210)，且离心电机(210)的输出端与底盘(220)底面中心位置固连，所述底盘(220)的顶面中心位置固连有固定轴(230)，所述固定轴(230)的外侧壁旋合连接有内螺纹套(250)，且内螺纹套(250)的底端转动套接有连接件(270)，所述底盘(220)的顶面外沿等角度固连有多个固定臂(240)，所述固定臂(240)的顶端滑动连接有支撑臂(280)，所述支撑臂(280)的一端固连有放置架(260)，且支撑臂(280)的另一端与连接件(270)转动，所述箱体(100)的内底面一侧固连有可驱动底盘(220)往复转动的驱动机构(300)。
2.根据权利要求1所述的自适应调节体细胞培养装置,其特征在于，所述驱动机构(300)包括固定板(320)，所述箱体(100)的内底面嵌入固连有驱动电机(310)，所述驱动电机(310)的输出端贯穿固定板(320)顶面的一端且与固定板(320)转动连接，所述驱动电机(310)的输出端顶端固连有转盘(330)，所述固定板(320)的顶面另一端转动连接有驱动盘(340)，所述转盘(330)的顶面外沿转动连接有传动杆(350)，所述传动杆(350)的一端与驱动盘(340)顶面外沿转动连接。
3.根据权利要求2所述的自适应调节体细胞培养装置,其特征在于，所述固定板(320)背离底盘(220)的一侧壁固连有复位弹簧(370)，且复位弹簧(370)的一端固连有挡块(360)，所述挡块(360)与箱体(100)的内底面固连，所述箱体(100)的内底面位于固定板(320)的下方位置处嵌入安装有弹簧卡块(380)。
4.根据权利要求1所述的自适应调节体细胞培养装置,其特征在于，所述固定臂(240)的顶端两侧开设有滑槽(241)，所述支撑臂(280)的两侧侧壁中间位置固连有滑块(281)，所述滑块(281)与对应位置处的滑槽(241)滑动连接。
5.根据权利要求1所述的自适应调节体细胞培养装置,其特征在于，所述放置架(260)背离支撑臂(280)的一侧设有开口，且放置架(260)的顶端配套设置有试管套(261)。
6.根据权利要求5所述的自适应调节体细胞培养装置,其特征在于，所述试管套(261)的顶端外径大于试管套(261)的底端外径，所述放置架(260)包括限位环一(262)和限位环二(263)，且限位环一(262)的内壁与试管套(261)的顶端外侧壁契合，所述限位环二(263)的内壁与试管套(261)的底端外侧壁契合。
7.根据权利要求1所述的自适应调节体细胞培养装置,其特征在于，所述箱体(100)的外顶面固连有两个连通管(130)，所述连通管(130)的底端与箱体(100)的内顶面连通，且一个连通管(130)的底端通过软管连通有注入管(150)，另一个连通管(130)的底端通过软管连通有抽液管(140)，所述注入管(150)和抽液管(140)的外侧壁均滑动套接有橡胶塞，且注入管(150)的底端向一侧偏折。
8.一种自适应调节体细胞培养装置的培养方法，其特征在于，体细胞培养装置的培养方法的步骤包括制作悬浮液—培养—更换培养液—完成培养，具体步骤如下：
1)制作悬浮液：在培养液中加入一定量抗生素，取动物胚胎或器官、组织，将材料剪碎，并用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理，形成分散的单个细胞，将处理后的细胞移入培养基中配成一定浓度的细胞悬浮液，并将细胞悬浮液转移至培养试管中；
2)培养：预启动箱体(100),待箱体(100)内环境稳定，将步骤1)中装有细胞悬浮液的的培养试管放入一种自适应调节体细胞培养装置内，启动驱动机构(300)使得培养试管运动，从而使得细胞悬浮液混合充分，避免分层；
3)更换培养液：一段时间培养后，当细胞悬浮液内营养物质不足时，通过启动放置机构(200)对细胞悬浮液进行低速离心，使得细胞聚集在培养试管底部，将培养试管的上层液体抽离并加入新的培养液；
4)完成培养：定时检查并更换培养液，使得细胞完成多次增殖，直至达到细胞培养目标。
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