CN113736621A - 一种时差培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种时差培养装置，涉及生物组织培养技术领域；时差培养箱适配有光源组件、观察组件和气体供给系统；光源组件包括第一聚光部，第一聚光部入光侧设置有衰光片，衰光片沿衰光片长度方向依次设置有多个透光部，多个透光部的透光率沿衰光片长度方向依次增大；观察组件包括显微照相机、直线驱动机构；气体供给系统包括第一压力开关、第一换向泄压阀和第一储气罐，第一压力开关用于监测时差培养箱内的气压和控制第一换向泄压阀动作，第一储气罐出口经减压阀后与第一换向泄压阀进口相连。本发明能够确保拍摄图像的清晰度，图像具有立体感和层次感，以准确的判别生物组织的形态，确保生物组织评估分析和筛选的准确性。

Description

一种时差培养装置

技术领域

本发明涉及生物组织培养技术领域，具体涉及一种时差培养装置。

背景技术

体外受精(In Vitro Fertilization)是指哺乳动物的精子和卵子在体外人工控制的环境中完成受精过程的技术，英文简称为IVF。现有人类胚胎的体外培养是通过将装有胚胎的培养皿放置于时差培养箱或常规的二氧化碳培养箱中进行培养，同时保证培养环境的温度、湿度及洁净度所实现的。

其中，时差培养箱能为胚胎提供一个相对封闭的、接近母体子宫内的培养和发育环境，可实现对培养环境的温度、CO2和O2浓度、气体压力的实时监测和控制调节。同时需要显微照相系统，在培养箱封闭的情况下，每隔一定时间对胚胎图像进行拍摄，以全面记录出胚胎各个阶段的发育状态，通过软件图像算法识别胚胎形态学参数，从而完成对胚胎的评估分析和筛选。

现有的时差培养箱，由照明灯经聚光系统引导至培养皿以为显微照相系统提供光源，虽然能够提供足够的光线和避免光线损伤胚胎，但是通过显微照相机拍摄的图片为平面图，缺乏立体感和层次感，难以准确的判别胚胎的形态，影响胚胎评估分析和筛选的准确性。

发明内容

针对现有时差培养箱采用照明灯聚光后观察胚胎，获得的图像缺乏立体感和层次感，难以准确的判别胚胎的形态的技术问题；本发明提供了一种时差培养装置，能够使得显微照相机获得的生物组织图象具有立体感和层次感，以准确的判别生物组织的形态，确保生物组织评估分析和筛选的准确性。

本发明通过以下技术方案实现：

一种时差培养装置，包括时差培养箱，所述时差培养箱适配有光源组件、观察组件和气体供给系统；所述光源组件包括第一聚光部，所述第一聚光部入光侧设置有衰光片，所述衰光片沿所述衰光片长度方向依次设置有多个透光部，多个所述透光部的透光率沿所述衰光片长度方向依次增大；所述观察组件包括显微照相机、直线驱动机构，所述直线驱动机构用于驱动显微照相机沿所述第一聚光部的轴线移动；所述气体供给系统包括第一压力开关、第一换向泄压阀和第一储气罐，所述第一压力开关用于监测时差培养箱内的气压和控制所述第一换向泄压阀动作，所述第一储气罐用于存储设定浓度的培养气氛气体，所述第一储气罐出口经减压阀后与所述第一换向泄压阀进口相连。

本发明在使用时分别将第一压力开关和第一换向泄压阀与时差培养腔相连、在第一储气罐内压装设定浓度的培养气氛气体(氧气和二氧化碳混合气体)，并将装有生物组织和培养液的培养皿放置在时差培养箱内；然后调节减压阀，以使得第一储气罐内的气体按照设定的压力输出，调压后的气体经第一换向泄压阀输入时差培养腔，由第一压力开关实时监测时差培养腔内的气压，当时差培养腔内的气压高于设定上限值时，第一压力开关控制第一换向泄压阀换向以对时差培养腔进行泄压，当时差培养腔内的气压低于设定下限值时，第一压力开关控制第一换向泄压阀换向，以将培养气氛气体输入时差培养腔内，从而使得时差培养腔内的气体压力维持在设定值。

当需要观察生物组织时通过光源组件提供光源、通过观察组件对生物组件进行实时的观察，由于本发明在第一聚光部入光侧设置有衰光片，能够衰减光源灯所发出的光线，减小光源对生物组织的光照伤害，在衰光片上沿衰光片长度方向依次设置多个透光率依次增大的透光部，能将光源灯所散发出的光线形成梯度光再经第一聚光部聚集至培养皿的生物组织观察区，从而通过显微照相机拍摄出具有立体感和层次感的生物组织图象，以准确的判别生物组织的形态，确保生物组织评估分析和筛选的准确性。

其中，衰光片上沿衰光片长度方向依次设置多个透光率依次增大的透光部，不仅能够形成具有多种光强的光线，而且能够使得照射在生物组织的光线强度满足成像的需求。因此，本发明能使得显微照相机获得的生物组织图象具有立体感和层次感，以准确的判别生物组织的形态，确保生物组织评估分析和筛选的准确性。

在一可选的实施例中，所述第一聚光部和所述衰光片之间还设有第二聚光部，所述第二聚光部的体积大于所述第一聚光部的体积，以通过两级聚光提高光源灯光线的利用率，并进一步确保照射在生物组织的光线强度满足成像的需求。

在一可选的实施例中，所述时差培养箱的培养箱底板转动连接有旋转轴，所述旋转轴上端用于支撑培养皿，所述旋转轴可绕自身轴线转动；所述旋转轴中部设有观察通道，所述显微照相机在所述观察通道内沿所述第一聚光部的轴线移动。使用时将培养皿放置在旋转轴上端，通过旋转轴带动培养皿转动，可使培养皿在时差培养箱中相对于显微照相机旋转，以对圆周分布的生物组织进行扫描，同时通过直线驱动器驱动显微照相机在观察通道内沿所述旋转轴轴线移动，能够进行多层焦平面的图像采集，并避免显微照相系统反复对焦，提高对焦效率和确保拍摄图像的清晰度。

在一可选的实施例中，所述旋转轴外壁套设有第一密封圈，所述第一密封圈用于密封所述旋转轴与所述培养箱底板间的间隙，所述第一密封圈外壁套设有弹簧卡圈，一方面能够使得第一密封圈紧贴在旋转轴外壁，防止培养箱内的气体泄漏，另一方面能够在第一密封圈磨损后及时的将第一密封圈本体紧贴在旋转轴外，以防止第一密封圈在使用过程中密封失效。

在一可选的实施例中，所述直线驱动机构包括丝杠、滑块和滑轨，所述显微照相机固定在所述滑块上。通过丝杠滑块机构驱动显微照相机沿旋转轴轴线移动，一方面能够通过丝杠滑块机构的自锁保持显微照相机的位置，另一方面能够确保显微照相机的移动精度。

在一可选的实施例中，所述滑块上间隔固定有驱动块和支撑块，所述驱动块通过消隙螺母与所述丝杠螺接，所述消隙螺母与所述支撑块之间设置有消隙弹簧，所述显微照相机固定在所述支撑块上，以使得消隙螺母螺纹紧贴在丝杠的螺纹上，防止丝杆传动过程中存在传动间隙，实现显微照相机在常规步进电机控制下，不出现丢步的现象，确保显微照相机按照设定的距离移动，进而确保拍摄的清晰度。

在一可选的实施例中，所述第一储气罐与所述减压阀之间连接有第二换向泄压阀，以通过第二换向泄压阀控制第一储气罐的最大输出压力。

在一可选的实施例中，所述减压阀与所述第一换向泄压阀之间连接有第二储气罐，以通过第二储气罐为减压阀出气端流出的气体提供缓冲，以稳定第一换向阀进气端的进气压力，减小第一换向泄压阀的动作频次，从而节约培养气氛气体。

在一可选的实施例中，所述第二储气罐连接有第二压力开关，所述第二压力开关用于监测所述第二储气罐的压力和控制所述第二换向泄压阀动作，以防止第二储气罐的储气压力过高。

在一可选的实施例中，所述时差培养箱阵列有多个，多个所述时差培养箱固定在机架上，以同时培养和观察多组生物组织，以提高生物组织的培养和观察效率。

本发明具有的有益效果：

1、本发明通过调节减压阀，以使得第一储气罐内的气体按照设定的压力输出，调压后的气体经第一换向泄压阀输入时差培养腔，由第一压力开关实时监测时差培养腔内的气压并控制第一换向泄压阀换向，以将设定浓度的培养气氛气体输入时差培养腔内将气体压力维持在设定值，能够给时差培养腔提供稳定浓度和压力的气氛，满足胚胎培养的需求，具有结构简单和控制简单的特点。

2、本发明在第一聚光部入光侧设置有衰光片，能够衰减光源灯所发出的光线，减小光源对生物组织的光照伤害，在衰光片上沿衰光片长度方向依次设置多个透光率依次增大的透光部，能将光源灯所散发出的光线形成梯度光再经第一聚光部聚集至培养皿的生物组织观察区，从而通过显微照相机拍摄出具有立体感和层次感的生物组织图象，以准确的判别生物组织的形态，确保生物组织评估分析和筛选的准确性。

3、本发明通过旋转轴带动培养皿转动，可使培养皿在时差培养箱中相对于光学构件转动，以对圆周分布的生物组织进行扫描，同时通过直线驱动器驱动显微照相机在观察通道内沿第一聚光部轴线移动，能够进行多层焦平面的图像采集，以避免显微照相系统反复对焦，提高对焦效率和确保拍摄图像的清晰度。

4、本发明在第一密封圈外套设弹簧卡圈，能够使得第一密封圈紧贴在旋转轴外壁，防止培养箱内的气体泄漏，并在第一密封圈磨损后及时的将第一密封圈本体紧贴在旋转轴外，以防止第一密封圈在使用过程中密封失效。

5、本发明的减压阀与所述第一换向泄压阀之间连接有第二储气罐，以通过第二储气罐为减压阀出气端流出的气体提供缓冲，以稳定第一换向阀进气端的进气压力，减小第一换向泄压阀的动作频次，从而节约培养气氛气体。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例时差培养装置的结构示意图；

图2为本发明实施例时差培养装置培养箱的结构示意图；

图3为本发明实施例的观察系统结构示意图；

图4为本发明实施例的光源组件结构示意图；

图5为本发明实施例的衰光片结构示意图；

图6为本发明实施例的显微照相组件结构示意图；

图7为本发明实施例的培养皿驱动组件结构示意图；

图8为图7的A部放大示意图；

图9为本发明实施例的第一密封圈结构示意图；

图10为本发明实施例的第二密封圈结构示意图；

图11为本发明实施例的培养箱气体供给系统管路连接示意图。

附图标记：

100-培养皿；

200-培养箱底板，210-培养皿支撑板，220-旋转轴，221-观察通道，230-第一密封圈，231-弹簧卡槽，232-第一环形凸起，240-弹簧卡圈，250-第二密封圈，260-第三密封圈，261-第二环形凸起，270-第二旋转驱动器，271-同步带；

300-直线驱动机构，301-丝杠，302-滑块，303-滑轨，304-驱动块，305-支撑块，306-消隙螺母，307-消隙弹簧，308-第一旋转驱动器，309-弹簧固定凹槽，310-显微照相机；

400-光源组件，401-第一聚光部，410-衰光片，411-透光部，402-第二聚光部，403-安装筒，404-进光板，405-台阶孔，406-光源灯，407-第四密封圈，408-盖板；

500-时差培养箱，501-第一压力开关，502-第一换向泄压阀，503-第一储气罐，504-减压阀，505-第二换向泄压阀，506-第二储气罐，507-第二压力开关，508-歧管；

600-机架。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例

结合图1本发明提供了一种时差培养装置，包括时差培养箱500，所述时差培养箱500适配有光源组件400、观察组件和气体供给系统；所述光源组件400包括第一聚光部401，所述第一聚光部401入光侧设置有衰光片410，所述衰光片410沿所述衰光片410长度方向依次设置有多个透光部411，多个所述透光部411的透光率沿所述衰光片410长度方向依次增大；所述观察组件包括显微照相机310、直线驱动机构300，所述直线驱动机构300用于驱动显微照相机310沿所述第一聚光部401的轴线移动；所述气体供给系统包括第一压力开关501、第一换向泄压阀502和第一储气罐503，所述第一压力开关501用于监测时差培养箱500内的气压和控制所述第一换向泄压阀502动作，所述第一储气罐503用于存储设定浓度的培养气氛气体，所述第一储气罐503出口经减压阀504后与所述第一换向泄压阀502进口相连。

结合图2和图7，所述时差培养箱500包括培养箱底板200，所述培养箱底板200中部可转动连接有旋转轴220，所述旋转轴220用于带动培养皿转动，所述旋转轴220外套设有第一密封圈230，所述第一密封圈230用于密封所述旋转轴220与所述培养箱底板200间的间隙，所述第一密封圈230外套设有弹簧卡圈240。所述旋转轴220沿所述旋转轴220长度方向设有观察通道221，以便于显微摄像镜头插入旋转轴220内，以实现多层焦平面的图像采集。

结合图8和图9，所述第一密封圈230外侧壁设置有弹簧卡槽231，所述弹簧卡圈240设置在所述弹簧卡槽231内，以防止弹簧卡圈240从第一密封圈230外侧壁滑脱。

优选的，所述第一密封圈230内壁沿所述第一密封圈230轴向至少间隔设置有两个第一环形凸起232，以通过多圈环形凸起密封旋转轴220与培养箱底板200间的间隙，确保密封的可靠性。其中，为减小旋转轴220旋转的阻力，所述第一环形凸起232通常仅设置两圈。一方面能够使得第一密封圈230紧贴在旋转轴220外壁，防止培养箱内的气体泄漏，另一方面能够在第一密封圈230磨损后及时的将第一密封圈230本体紧贴在旋转轴220外，以防止第一密封圈230在使用过程中密封失效。

继续参照图8，所述培养箱底板200包括固定连接的第一板体211和第二板体212，所述第一板体211与所述第二板体212间设置有第三密封圈260，一方面便于培养箱底板200的生产和制造，另一方面便于安装第一密封圈230。

进一步的，所述第一板体211中部可转动的插设有培养皿支撑板210，所述培养皿支撑板210与所述旋转轴220固定连接，通常在培养皿支撑板210中部设置有容纳培养皿100底部的凹槽，以便于支撑和固定培养皿100，防止培养皿100在旋转过程中与旋转轴220产生相对位移。对于培养皿支撑板210的材质，通常采用透明材质，以确保显微照相机310能够对培养皿100内的生物组织正常拍照。

进一步的，所述培养皿支撑板210与所述旋转轴220之间设置有第二密封圈250，以防止培养箱内的气氛从培养皿支撑板210与旋转轴220之间的间隙泄漏。

具体而言，所述旋转轴220与所述第二板体212转动连接。

结合图10，所述第三密封圈260一端面沿所述第三密封圈260径向间隔设有多个第二环形凸起261，以通过多圈环形凸起密封第一板体211和第二板体212间的间隙，确保密封的可靠性。

优选的，所述第三密封圈260的两端面均沿所述第三密封圈260径向间隔设有多个第二环形凸起261，进一步提高第三密封圈260密封的可靠性。

继续参照图7，本实施例提供的时差培养箱500还包括第二旋转驱动器270，所述第二旋转驱动器270与所述旋转轴220传动连接，以便于驱动旋转轴220转动。

优选的，所述第二旋转驱动器270输出轴通过同步带271与所述旋转轴220传动连接，以使得旋转轴220与第二旋转驱动器270同步转动，确保旋转轴220能够按照设定的分度旋转。

结合图4，所述光源组件400包括第一聚光部401，所述第一聚光部401入光侧设置有衰光片410，所述衰光片410沿所述衰光片410长度方向依次设置有多个透光部411，多个所述透光部411的透光率沿所述衰光片410长度方向依次增大。

结合图5具体来说，所述透光部411的数量为三个，在确保显微照相机310拍摄的图具有立体感和层次感的同时，简化衰光片410的结构。

优选的，三个所述透光部411的透光率依次为0.8-1.2％、12-18％、85-92％，在确保照射在生物组织的光线强度满足成像的需求的同时，使得进入第一聚光部401的光线具有足够的梯度。例如，三个透光部411的透光率依次1％、15％、91％。

继续参照图4，所述第一聚光部401和所述衰光片410之间还设有第二聚光部402，所述第二聚光部402的体积大于所述第一聚光部401的体积，以通过两级聚光提高光源灯406光线的利用率，并进一步确保照射在生物组织的光线强度满足成像的需求。

本实施例还包括安装筒403，所述第一聚光部401安装在所述安装筒403的一端，所述衰光片410安装在所述安装筒403的另一端，以防止光线从衰光片410和第一聚光部401间散射出。应当理解的是，安装筒403中部设置有通孔，在安装孔403安装第一聚光部401的一端设置有由外到内内径变大的安装孔，以分别安装第一聚光部401和第二聚光部402。

其中，所述安装筒403一端螺接有进光板404，所述进光板404中部设置有台阶孔405，所述衰光片410位于所述台阶孔405内，以便于衰光片410的安装。

为便于光源组件提供光源，在所述台阶孔405远离所述衰光片410的端部设置有光源灯406。应当理解的是，在进光板404远离安装筒403的端部固定有盖板408，光源灯406固定在盖板408正对进光板404的一端面中部。

继续参照图4，所述第一聚光部401外套设有第四密封圈407，所述第四密封圈407用于密封所述第一聚光部401与所述安装筒403间的间隙，以防止放置培养皿100的培养箱内的气体经安装筒403泄漏。

结合图6，所述直线驱动机构300包括丝杠301、滑块302和滑轨303，所述显微照相机310固定在所述滑块302上。可以理解的是，还包括第一旋转驱动器308，第一旋转驱动器308的输出轴与丝杠301固定连接，通过丝杠301滑块302机构驱动显微照相机310沿旋转轴220轴线移动，一方面能够通过丝杠301滑块302机构的自锁保持显微照相机310的位置，另一方面能够确保显微照相机310的移动精度。

进一步的，所述滑块302上间隔固定有驱动块304和支撑块305，所述驱动块304通过消隙螺母306与所述丝杠301螺接，所述消隙螺母306与所述支撑块305之间设置有消隙弹簧307，所述显微照相机310固定在所述支撑块305上，以使得消隙螺母306螺纹紧贴在丝杠301的螺纹上，防止丝杆传动过程中存在传动间隙，实现显微照相机310在常规步进电机控制下，不出现丢步的现象，确保显微照相机310按照设定的距离移动，进而确保拍摄的清晰度。

优选的，所述支撑块305正对所述消隙螺母306的一端设有弹簧固定凹槽309，所述消隙弹簧307一端插设在所述弹簧固定凹槽309内，以防止消隙弹簧307滑脱。

结合图11，所述气体供给系统包括第一压力开关501、第一换向泄压阀502和第一储气罐503，所述第一压力开关501用于监测时差培养箱500内的气压和控制所述第一换向泄压阀502动作，所述第一储气罐503用于存储设定浓度的培养气氛气体，所述第一储气罐503出口经减压阀504后与所述第一换向泄压阀502进口相连。

在本实施例中，所述第一换向泄压阀502为二位三通阀，以防止在时差培养箱500泄压时，第一储气罐503输出的气体经第一换向泄压阀502向外排器，而造成培养气氛气体的浪费。可以理解的是，第一换向泄压阀502只需能够控制输入时差培养箱500气体的导通或者将时差培养箱500与外部导通即可，可以采用二位四通阀、二位五通阀等，或者是将第一换向泄压阀502拆分成并联的两个开关阀。

进一步的，所述第一储气罐503与所述减压阀504之间连接有第二换向泄压阀505，以通过第二换向泄压阀505控制第一储气罐503的最大输出压力。

同样的，在本实施例中，所述第二换向泄压阀505为二位三通阀，以防止在减压阀504前端泄压时，第一储气罐503输出的气体经第二换向泄压阀505向外排气，而造成培养气氛气体的浪费。

进一步的，所述减压阀504与所述第一换向泄压阀502之间连接有第二储气罐506，以通过第二储气罐506为减压阀504出气端流出的气体提供缓冲，以稳定第一换向泄压阀502进气端的进气压力，减小第一换向泄压阀502的动作频次，从而节约培养气氛气体。

进一步的，所述第二储气罐506连接有第二压力开关507，所述第二压力开关507用于监测所述第二储气罐506的压力和控制所述第二换向泄压阀505动作，以防止第二储气罐506的储气压力过高。

优选的，所述第一压力开关501和所述第一换向泄压阀502对应设置有多组，以同时为多个时差培养箱500提供培养气氛气体。

优选的，多个所述第一换向泄压阀502通过歧管508与所述第二储气罐506相连，以简化供给系统的管路。

使用时分别将第一压力开关501和第一换向泄压阀502与时差培养箱500相连、在第一储气罐503内压装设定浓度的培养气氛气体、同时将培养皿100放置在培养皿支撑板210的凹槽内，通过第二换向泄压阀505连接第一储气罐503和调节减压阀504。

然后调节减压阀504，以使得第一储气罐503内的气体按照设定的压力输入第二储气罐506，并通过第二压力开关507实时监测第二储气罐506的气体压力，当第二储气罐506内的压力高于输入第一换向泄压阀502的设定值时，第二压力开关507输出动作信号给第二换向泄压阀505(给第二换向泄压阀505供电)，第二换向泄压505断开第一储气罐503和调节减压阀504的连接，将第二储气罐506与外部环境连接，并关闭第一储气罐503，从而将第二储气罐506的气体压力控制在设定范围内。

调压后的气体储存在第二储气罐506内，并经第一换向泄压阀502输入时差培养箱500，由第一压力开关501实时监测时差培养箱500内的气压，当时差培养箱500内的气压高于设定上限值时，第一压力开关501控制第一换向泄压阀502换向(给第一换向泄压阀502供电)，从而断开第二储气罐506和时差培养箱500的连接，将时差培养箱500与外部环境连通，并关闭第二储气罐506，以对时差培养箱500进行泄压；当时差培养箱500内的气压低于设定下限值时，第一压力开关501控制第一换向泄压阀502复位(断开第一换向泄压阀502的电源)，以将培养气氛气体输入时差培养箱500内，从而使得时差培养箱500内的气体压力维持在设定值。

当需要观察时，由衰光片410衰减光源灯406的光线以形成梯度光线，再依次经第二聚光部402和第一聚光部401将光线聚集在显微照相机310轴线的上方。通过旋转轴220带动培养皿支撑板210转动，从而带动培养皿100绕自身轴线转动，可使培养皿100在时差培养箱中相对显微照相机310转动，以对圆周分布的生物组织进行扫描。通过旋转轴220带动培养皿支撑板210转动，从而带动培养皿100转动，可使培养皿100在时差培养箱中相对于光学构件和显微照相机310转动，以对圆周分布的生物组织进行扫描。

在第一聚光部401入光侧设置有衰光片410，能够衰减光源灯406所发出的光线，减小光源对生物组织的光照伤害，在衰光片410上沿衰光片410长度方向依次设置多个透光率依次增大的透光部411，能将光源灯406所散发出的光线形成梯度光再经第一聚光部401聚集至培养皿100的生物组织观察区，从而通过显微照相机310拍摄出具有立体感和层次感的生物组织图象，以准确的判别生物组织的形态，确保生物组织评估分析和筛选的准确性。

其中，衰光片410上沿衰光片410长度方向依次设置多个透光率依次增大的透光部411，不仅能够形成具有多种光强的光线，而且能够使得照射在生物组织的光线强度满足成像的需求。且通过第二储气罐506为减压阀504出气端流出的气体提供缓冲，以稳定第一换向泄压阀502进气端的进气压力，减小第一换向泄压阀502的动作频次，从而节约培养气氛气体；第一储气罐503内存储的气体为设定浓度的培养气氛气体，不需要调节和监测时差培养箱500内的气体浓度，能够简化时差培养箱500的气体供给。

并且在旋转轴220外套设有第一密封圈230，且第一密封圈230外套设有弹簧卡圈240，一方面能够使得第一密封圈230紧贴在旋转轴220外壁，防止培养箱内的气体泄漏，另一方面能够在第一密封圈230磨损后及时的将第一密封圈230本体紧贴在旋转轴220外，以防止第一密封圈230在使用过程中密封失效。

因此，本实施例能够避免显微照相系统反复对焦，确保拍摄图像的清晰度，同时通过显微照相机310拍摄出具有立体感和层次感的生物组织图象，以准确的判别生物组织的形态，确保生物组织评估分析和筛选的准确性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种时差培养装置，包括时差培养箱(500)，其特征在于，所述时差培养箱(500)适配有光源组件(400)、观察组件和气体供给系统；

所述光源组件(400)包括第一聚光部(401)，所述第一聚光部(401)入光侧设置有衰光片(410)，所述衰光片(410)沿所述衰光片(410)长度方向依次设置有多个透光部(411)，多个所述透光部(411)的透光率沿所述衰光片(410)长度方向依次增大；

所述观察组件包括显微照相机(310)、直线驱动机构(300)，所述直线驱动机构(300)用于驱动显微照相机(310)沿所述第一聚光部(401)的轴线移动；

所述气体供给系统包括第一压力开关(501)、第一换向泄压阀(502)和第一储气罐(503)，所述第一压力开关(501)用于监测时差培养箱(500)内的气压和控制所述第一换向泄压阀(502)动作，所述第一储气罐(503)用于存储设定浓度的培养气氛气体，所述第一储气罐(503)出口经减压阀(504)后与所述第一换向泄压阀(502)进口相连。

2.根据权利要求1所述的时差培养装置，其特征在于，所述第一聚光部(401)和所述衰光片(410)之间还设有第二聚光部(402)，所述第二聚光部(402)的体积大于所述第一聚光部(401)的体积。

3.根据权利要求1所述的时差培养装置，其特征在于，所述时差培养箱(500)的培养箱底板(200)转动连接有旋转轴(220)，所述旋转轴(220)上端用于支撑培养皿(100)，所述旋转轴(220)可绕自身轴线转动；所述旋转轴(220)中部设有观察通道(221)，所述显微照相机(310)在所述观察通道(221)内沿所述第一聚光部(401)的轴线移动。

4.根据权利要求3所述的时差培养装置，其特征在于，所述旋转轴(220)外壁套设有第一密封圈(230)，所述第一密封圈(230)用于密封所述旋转轴(220)与所述培养箱底板(200)间的间隙，所述第一密封圈(230)外壁套设有弹簧卡圈(240)。

5.根据权利要求1所述的时差培养装置，其特征在于，所述直线驱动机构(300)包括丝杠(301)、滑块(302)和滑轨(303)，所述显微照相机(310)固定在所述滑块(302)上。

6.根据权利要求5所述的时差培养装置，其特征在于，所述滑块(302)上间隔固定有驱动块(304)和支撑块(305)，所述驱动块(304)通过消隙螺母(306)与所述丝杠(301)螺接，所述消隙螺母(306)与所述支撑块(305)之间设置有消隙弹簧(307)，所述显微照相机(310)固定在所述支撑块(305)上。

7.根据权利要求1所述的时差培养装置，其特征在于，所述第一储气罐(503)与所述减压阀(504)之间连接有第二换向泄压阀(505)。

8.根据权利要求7所述的时差培养装置，其特征在于，所述减压阀(504)与所述第一换向泄压阀(502)之间连接有第二储气罐(506)。

9.根据权利要求8所述的时差培养装置，其特征在于，所述第二储气罐(506)连接有第二压力开关(507)，所述第二压力开关(507)用于监测所述第二储气罐(506)的压力和控制所述第二换向泄压阀(505)动作。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的时差培养装置，其特征在于，所述时差培养箱阵列有多个，多个所述时差培养箱(500)固定在机架(600)上。

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