CN113773960A - 一种高纯度培养干细胞的培养装置及其培养方法 - Google Patents

一种高纯度培养干细胞的培养装置及其培养方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于干细胞培养技术领域，尤其为一种高纯度培养干细胞的培养装置，包括培养箱，所述培养箱的背面安装有驱动气缸，所述驱动气缸的输出端连接有移动板，所述移动板可通过驱动气缸在培养箱的内部做水平向前或水平向后的直线运动，所述移动板的顶部连接有用于对培养瓶限位的置物组件。本发明过通风组件中的鼓风机在工作时，可实现对培养箱的内部进行换气，为了保证培养箱内部的无菌环境，将杀菌灯沿置物组件对培养瓶限位的位置做圆周直线运动，这样能够保证杀菌灯同时对培养箱的内部和培养瓶进行高效杀菌，使得培养瓶中的干细胞，可以在无菌的环境中进行培养，降低了干细胞死亡的几率和保证了干细胞培养的效果。

Description

一种高纯度培养干细胞的培养装置及其培养方法
技术领域
本发明涉及干细胞培养技术领域，具体为一种高纯度培养干细胞的培养装置及其培养方法。
背景技术
多年来对干细胞的定义不断进行修正，并从不同的层面上来进行定义，目前大多数生物学家和医学家认为干细胞是来自于胚胎或成人体内具有在一定条件下无限制自我更新与增殖分化能力的一类细胞，能够产生表现型与基因型和自己完全相同的子细胞，也能产生组成机体组织和器官的已特化的细胞，同时还能分化为祖细胞。
干细胞是一类具有无限的或者永生的自我更新能力的细胞，能够产生高度分化的子代细胞，但是现有的高纯度培养干细胞的培养装置存在着不便于杀菌的缺点，很难将干细胞保证在良好无菌的环境中进行培养，极其容易导致干细胞在培养的过程中被细菌感染，提高了干细胞死亡的几率，影响了干细胞培养的效果，不方便使用。为此，本发明提供一种高纯度培养干细胞的培养装置及其培养方法。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种高纯度培养干细胞的培养装置及其培养方法，解决了现有的高纯度培养干细胞的培养装置存在着不便于杀菌的缺点，极其容易导致干细胞在培养的过程中被细菌感染，提高了干细胞死亡的几率的问题。
(二)技术方案
本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种高纯度培养干细胞的培养装置，包括培养箱，所述培养箱的背面安装有驱动气缸，所述驱动气缸的输出端连接有移动板，所述移动板可通过驱动气缸在培养箱的内部做水平向前或水平向后的直线运动，所述移动板的顶部连接有用于对培养瓶限位的置物组件，所述置物组件的上方设有杀菌机构，所述杀菌机构包括伺服电机，所述伺服电机安装在移动板的底部，所述伺服电机的输出端连接有转杆，所述伺服电机与转杆均位于移动板的中心位置，所述转杆的顶端连接有圆盘，所述圆盘的表面连接有L型支撑杆，所述L型支撑杆的另一端连接有圆形状的安装板，所述安装板的底部拆卸设有杀菌灯，所述培养箱的顶部设有与培养箱内部连通的通风组件。
进一步地，所述置物组件包括圆形限位环，所述圆形限位环连接移动板的顶部上，所述圆形限位环的内壁连接有固定块，所述固定块的底部与移动板的顶部相接触，所述固定块的表面设有第一弧形槽，所述固定块的两侧对称设有两个安装槽，所述安装槽的内壁连接有导向杆，所述导向杆的表面套接有弹簧，所述导向杆的表面滑动设有T型滑块，所述T型滑块的表面连接有连接杆，所述连接杆的另一端连接有凹型块，所述凹型块与第一弧形槽对应的一面设有第二弧形槽。
进一步地，所述凹型块对应在固定块的中心位置处，所述凹型块的高度为固定块高度的四分之一，所述杀菌灯对应在凹型块与固定块之间的上方。
进一步地，所述通风组件包括限位槽，所述限位槽的内底壁设有与培养箱内部连通的通风口，所述限位槽的内壁接触有与限位槽相适配的过滤网，所述过滤网的上方设有与限位槽相通的固定环，所述固定环的顶部安装有鼓风机，所述固定环的表面连接有连接板，所述连接板通过转轴连接在培养箱的顶部。
进一步地，所述连接板与固定环的底部分别均与培养箱的顶部相接触，所述连接板的顶部与培养箱的顶部分别设有相同的螺纹孔，所述螺纹孔的内壁螺纹连接有丝杆。
进一步地，所述移动板的两侧设有两个对称的凹型槽，所述凹型槽的内壁接触有限位板，所述限位板的另一侧连接在培养箱的内侧壁上，所述凹型槽内壁的宽度为限位板表面宽度的二分之一，所述培养箱的表面通过合页连接有箱门。
本发明还提供一种高纯度培养干细胞的培养装置的培养方法，包括以下步骤：
步骤A、通过驱动气缸推动移动板向培养箱的内部做水平向前的直线运动时，移动板两侧的凹型槽贴着限位板的表面向培养箱的外部伸出，在移动板位于培养箱的最外部时，此时可将培养瓶放置在移动板顶部设置的置物组件中的第一弧形槽和第二弧形槽之间，当培养瓶的表面在挤压凹型块时，凹型块表面连接的连接杆会带动T型滑块在导向杆的表面滑动挤压弹簧，此时凹型块中的第二弧形槽会受到弹簧的弹力作用下，可使得培养瓶限位在固定块和凹型块之间，然后再通过驱动气缸带动移动板向培养箱的内部做水平向后的直线运动时，移动板将置物组件中限位的培养瓶伸入培养箱的内部进行培养，为了保证培养瓶中的干细胞在无菌的环境中培养，可分别通过通风组件和杀菌机构对培养箱的内部进行换气和杀菌；
步骤B、在对培养箱的内部进行换气时，只需通过鼓风机的驱动，鼓风机能够将培养箱内部的气体进行排出，并且外部的气体经过滤网过滤后进入培养箱的内部，进而可实现对培养箱的内部进行换气，当杀菌机构对培养箱的内部进行杀菌时，由于杀菌灯位于培养瓶的上方，并且通过安装板和L型支撑杆与圆盘进行连接，所以当伺服电机带动转杆和圆盘转动时，杀菌灯会沿着圆形限位环的上方做圆周直线运动，并且多个培养瓶又是呈圆周阵列限位在圆形限位环的内壁处，这样可保证杀菌灯在做圆周运动时，能够同时对培养箱的内部和培养瓶进行杀菌处理。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种高纯度培养干细胞的培养装置及其培养方法，具备以下有益效果：
本发明，通过通风组件中的鼓风机在工作时，可实现对培养箱的内部进行换气，为了保证培养箱内部的无菌环境，将杀菌灯沿置物组件对培养瓶限位的位置做圆周直线运动，这样能够保证杀菌灯同时对培养箱的内部和培养瓶进行高效杀菌，使得培养瓶中的干细胞，可以在无菌的环境中进行培养，降低了干细胞死亡的几率和保证了干细胞培养的效果。
附图说明
图1为本发明培养箱内部结构示意图；
图2为本发明培养箱俯剖图；
图3为本发明杀菌机构与移动板连接结构示意图；
图4为本发明置物组件与移动板连接结构示意图；
图5为本发明固定块与凹型块连接结构示意图；
图6为本发明通风组件与培养箱连接结构示意图；
图7为本发明固定环与鼓风机分解图。
图中：1、培养箱；2、驱动气缸；3、移动板；4、置物组件；401、圆形限位环；402、固定块；403、第一弧形槽；404、安装槽；405、导向杆；406、弹簧；407、T型滑块；408、连接杆；409、凹型块；410、第二弧形槽；5、杀菌机构；501、伺服电机；502、转杆；503、圆盘；504、L型支撑杆；505、安装板；506、杀菌灯；6、通风组件；601、限位槽；602、通风口；603、过滤网；604、固定环；605、鼓风机；606、连接板；607、螺纹孔；608、丝杆；7、凹型槽；8、限位板；9、箱门。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
如图1－3所示，本发明一个实施例提出的一种高纯度培养干细胞的培养装置，包括培养箱1，培养箱1的背面安装有驱动气缸2，驱动气缸2的输出端连接有移动板3，移动板3可通过驱动气缸2在培养箱1的内部做水平向前或水平向后的直线运动，移动板3的顶部连接有用于对培养瓶限位的置物组件4，置物组件4的上方设有杀菌机构5，其中置物组件4可配合杀菌机构5使用，因为圆形限位环401中对培养瓶限位的位置，正好与上方杀菌灯506的位置相对应，所以当杀菌灯506在圆形限位环401的上方转动时，可同时对培养箱1的内部和培养瓶进行杀菌，可保证干细胞处于一个无菌的环境中进行培养，并且置物组件4又可通过移动板3伸出培养箱1的外部，这样设计可便于将培养瓶取出或放置，还可对圆形限位环401上方设置的杀菌灯506进行清理或更换，杀菌机构5包括伺服电机501，伺服电机501安装在移动板3的底部，伺服电机501的输出端连接有转杆502，伺服电机501与转杆502均位于移动板3的中心位置，转杆502的顶端连接有圆盘503，圆盘503的表面连接有L型支撑杆504，L型支撑杆504的另一端连接有圆形状的安装板505，安装板505的底部拆卸设有杀菌灯506，其中安装板505的底部设有螺纹杆，与杀菌灯506顶部开设的螺纹槽相匹配，在对杀菌灯506更换时，只需转动杀菌灯506，就可将杀菌灯506从安装板505底部螺纹杆的表面取出，并且进行更换，培养箱1的顶部设有与培养箱1内部连通的通风组件6。
如图4和5所示，在一些实施例中，置物组件4包括圆形限位环401，圆形限位环401连接移动板3的顶部上，圆形限位环401的内壁连接有固定块402，固定块402的底部与移动板3的顶部相接触，固定块402的表面设有第一弧形槽403，固定块402的两侧对称设有两个安装槽404，安装槽404的内壁连接有导向杆405，导向杆405的表面套接有弹簧406，导向杆405的表面滑动设有T型滑块407，T型滑块407的表面连接有连接杆408，连接杆408的另一端连接有凹型块409，凹型块409与第一弧形槽403对应的一面设有第二弧形槽410，其中置物组件4主要用于对培养瓶进行限位放置，并且培养瓶限位在圆形限位环401中内壁的位置，又是根据杀菌灯506沿培养箱1内部做圆周直线运动进行设计的，因为这样可高效、同时对培养瓶和培养箱1的内部分别进行杀菌，保证了干细跑可在良好的无菌环境中进行培养。
如图5所示，在一些实施例中，凹型块409对应在固定块402的中心位置处，凹型块409的高度为固定块402高度的四分之一，杀菌灯506对应在凹型块409与固定块402之间的上方，将杀菌灯506设置在凹型块409和固定块402的上方之间，因为培养瓶时限位在固定块402和凹型块409之间，并且培养瓶又是按圆周阵列排布在圆形限位环401的内壁处，所以当杀菌灯506沿圆形限位环401的上方做圆周直线运动时，杀菌灯506既能对培养瓶进行杀菌，还能对培养箱1的内部进行杀菌，可以保证干细胞在无菌的环境中进行培养。
如图6所示，在一些实施例中，通风组件6包括限位槽601，限位槽601的内底壁设有与培养箱1内部连通的通风口602，限位槽601的内壁接触有与限位槽601相适配的过滤网603，过滤网603的上方设有与限位槽601相通的固定环604，固定环604的顶部安装有鼓风机605，当鼓风机605在工作时，可将培养箱1内部的气体进行排出，并且外部的空气会通过过滤网603的过滤后，再从通风口602处进入培养箱1的内部，可实现对培养箱1的内部进行换气，而培养箱1的内部又设置了杀菌灯506，当杀菌灯506在培养箱1的内部做圆周直线运动时，可对培养箱1的内部进行杀菌处理，能够使得培养瓶中的干细胞在良好的环境中进行培养，降低了干细胞死亡的几率，保证了干细胞培养的效果，固定环604的表面连接有连接板606，连接板606通过转轴连接在培养箱1的顶部。
如图6和7所示，在一些实施例中，连接板606与固定环604的底部分别均与培养箱1的顶部相接触，将连接板606通过转轴在培养箱1的表面做圆周直线运动，这样设计是为了便于后期限位槽601中的过滤网603需要清理时，只需将丝杆608在螺纹孔607的内部转动，并且丝杆608脱离螺纹孔607的内部时，此时可将连接板606通过转轴在培养箱1的表面转动，在固定环604带动鼓风机605脱离限位槽601的位置时，此时可将过滤网603从限位槽601的内壁中取出，进行更换和清洗，然后对过滤网603更换或清理好后，再将固定环604转动到对应的限位槽601处，并且通过丝杆608转动到螺纹孔607的内部，就可将固定环604顶部的鼓风机605定位在对应的限位槽601处，连接板606的顶部与培养箱1的顶部分别设有相同的螺纹孔607，螺纹孔607的内壁螺纹连接有丝杆608。
如图1和3所示，在一些实施例中，移动板3的两侧设有两个对称的凹型槽7，凹型槽7的内壁接触有限位板8，其中限位板8不仅可对移动板3起到支撑作用，还可用于配合移动板3中设置的凹型槽7，能够沿着限位板8的表面进行滑动，当移动板3向培养箱1的外部伸出时，可便于培养瓶放置在置物组件4中进行限位，同时杀菌灯506又是设置在置物组件4的上方，在移动板3伸出培养箱1的外部时，也可对杀菌灯506的表面污垢进行清理，这样能够保证杀菌灯506的杀菌效率，限位板8的另一侧连接在培养箱1的内侧壁上，凹型槽7内壁的宽度为限位板8表面宽度的二分之一，培养箱1的表面通过合页连接有箱门9。
本发明还提供一种高纯度培养干细胞的培养装置的培养方法，包括以下步骤：
步骤A、通过驱动气缸2推动移动板3向培养箱1的内部做水平向前的直线运动时，移动板3两侧的凹型槽7贴着限位板8的表面向培养箱1的外部伸出，在移动板3位于培养箱1的最外部时，此时可将培养瓶放置在移动板3顶部设置的置物组件4中的第一弧形槽403和第二弧形槽410之间，当培养瓶的表面在挤压凹型块409时，凹型块409表面连接的连接杆408会带动T型滑块407在导向杆405的表面滑动挤压弹簧406，此时凹型块409中的第二弧形槽410会受到弹簧406的弹力作用下，可使得培养瓶限位在固定块402和凹型块409之间，然后再通过驱动气缸2带动移动板3向培养箱1的内部做水平向后的直线运动时，移动板3将置物组件4中限位的培养瓶伸入培养箱1的内部进行培养，为了保证培养瓶中的干细胞在无菌的环境中培养，可分别通过通风组件6和杀菌机构5对培养箱1的内部进行换气和杀菌；
步骤B、在对培养箱1的内部进行换气时，只需通过鼓风机605的驱动，鼓风机605能够将培养箱1内部的气体进行排出，并且外部的气体经过滤网603过滤后进入培养箱1的内部，进而可实现对培养箱1的内部进行换气，当杀菌机构5对培养箱1的内部进行杀菌时，由于杀菌灯506位于培养瓶的上方，并且通过安装板505和L型支撑杆504与圆盘503进行连接，所以当伺服电机501带动转杆502和圆盘503转动时，杀菌灯506会沿着圆形限位环401的上方做圆周直线运动，并且多个培养瓶又是呈圆周阵列限位在圆形限位环401的内壁处，这样可保证杀菌灯506在做圆周运动时，能够同时对培养箱1的内部和培养瓶进行杀菌处理。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (7)

1.一种高纯度培养干细胞的培养装置，包括培养箱(1)，其特征在于：所述培养箱(1)的背面安装有驱动气缸(2)，所述驱动气缸(2)的输出端连接有移动板(3)，所述移动板(3)可通过驱动气缸(2)在培养箱(1)的内部做水平向前或水平向后的直线运动，所述移动板(3)的顶部连接有用于对培养瓶限位的置物组件(4)，所述置物组件(4)的上方设有杀菌机构(5)，所述杀菌机构(5)包括伺服电机(501)，所述伺服电机(501)安装在移动板(3)的底部，所述伺服电机(501)的输出端连接有转杆(502)，所述伺服电机(501)与转杆(502)均位于移动板(3)的中心位置，所述转杆(502)的顶端连接有圆盘(503)，所述圆盘(503)的表面连接有L型支撑杆(504)，所述L型支撑杆(504)的另一端连接有圆形状的安装板(505)，所述安装板(505)的底部拆卸设有杀菌灯(506)，所述培养箱(1)的顶部设有与培养箱(1)内部连通的通风组件(6)。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度培养干细胞的培养装置，其特征在于：所述置物组件(4)包括圆形限位环(401)，所述圆形限位环(401)连接移动板(3)的顶部上，所述圆形限位环(401)的内壁连接有固定块(402)，所述固定块(402)的底部与移动板(3)的顶部相接触，所述固定块(402)的表面设有第一弧形槽(403)，所述固定块(402)的两侧对称设有两个安装槽(404)，所述安装槽(404)的内壁连接有导向杆(405)，所述导向杆(405)的表面套接有弹簧(406)，所述导向杆(405)的表面滑动设有T型滑块(407)，所述T型滑块(407)的表面连接有连接杆(408)，所述连接杆(408)的另一端连接有凹型块(409)，所述凹型块(409)与第一弧形槽(403)对应的一面设有第二弧形槽(410)。
3.根据权利要求2所述的一种高纯度培养干细胞的培养装置，其特征在于：所述凹型块(409)对应在固定块(402)的中心位置处，所述凹型块(409)的高度为固定块(402)高度的四分之一，所述杀菌灯(506)对应在凹型块(409)与固定块(402)之间的上方。
4.根据权利要求1所述的一种高纯度培养干细胞的培养装置，其特征在于：所述通风组件(6)包括限位槽(601)，所述限位槽(601)的内底壁设有与培养箱(1)内部连通的通风口(602)，所述限位槽(601)的内壁接触有与限位槽(601)相适配的过滤网(603)，所述过滤网(603)的上方设有与限位槽(601)相通的固定环(604)，所述固定环(604)的顶部安装有鼓风机(605)，所述固定环(604)的表面连接有连接板(606)，所述连接板(606)通过转轴连接在培养箱(1)的顶部。
5.根据权利要求4所述的一种高纯度培养干细胞的培养装置，其特征在于：所述连接板(606)与固定环(604)的底部分别均与培养箱(1)的顶部相接触，所述连接板(606)的顶部与培养箱(1)的顶部分别设有相同的螺纹孔(607)，所述螺纹孔(607)的内壁螺纹连接有丝杆(608)。
6.根据权利要求1所述的一种高纯度培养干细胞的培养装置，其特征在于：所述移动板(3)的两侧设有两个对称的凹型槽(7)，所述凹型槽(7)的内壁接触有限位板(8)，所述限位板(8)的另一侧连接在培养箱(1)的内侧壁上，所述凹型槽(7)内壁的宽度为限位板(8)表面宽度的二分之一，所述培养箱(1)的表面通过合页连接有箱门(9)。
7.根据权利要求1－6任一项所述的一种高纯度培养干细胞的培养装置的培养方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤A、通过驱动气缸(2)推动移动板(3)向培养箱(1)的内部做水平向前的直线运动时，移动板(3)两侧的凹型槽(7)贴着限位板(8)的表面向培养箱(1)的外部伸出，在移动板(3)位于培养箱(1)的最外部时，此时可将培养瓶放置在移动板(3)顶部设置的置物组件(4)中的第一弧形槽(403)和第二弧形槽(410)之间，当培养瓶的表面在挤压凹型块(409)时，凹型块(409)表面连接的连接杆(408)会带动T型滑块(407)在导向杆(405)的表面滑动挤压弹簧(406)，此时凹型块(409)中的第二弧形槽(410)会受到弹簧(406)的弹力作用下，可使得培养瓶限位在固定块(402)和凹型块(409)之间，然后再通过驱动气缸(2)带动移动板(3)向培养箱(1)的内部做水平向后的直线运动时，移动板(3)将置物组件(4)中限位的培养瓶伸入培养箱(1)的内部进行培养，为了保证培养瓶中的干细胞在无菌的环境中培养，可分别通过通风组件(6)和杀菌机构(5)对培养箱(1)的内部进行换气和杀菌；
步骤B、在对培养箱1的内部进行换气时，只需通过鼓风机605的驱动，鼓风机605能够将培养箱1内部的气体进行排出，并且外部的气体经过滤网603过滤后进入培养箱1的内部，进而可实现对培养箱1的内部进行换气，当杀菌机构5对培养箱1的内部进行杀菌时，由于杀菌灯(506)位于培养瓶的上方，并且通过安装板(505)和L型支撑杆(504)与圆盘(503)进行连接，所以当伺服电机(501)带动转杆(502)和圆盘(503)转动时，杀菌灯(506)会沿着圆形限位环(401)的上方做圆周直线运动，并且多个培养瓶又是呈圆周阵列限位在圆形限位环(401)的内壁处，这样可保证杀菌灯(506)在做圆周运动时，能够同时对培养箱(1)的内部和培养瓶进行杀菌处理。
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