CN113846008B - 一种造血干细胞快速复温设备 - Google Patents

一种造血干细胞快速复温设备 Download PDF

Info

Publication number
CN113846008B
CN113846008B CN202110925491.0A CN202110925491A CN113846008B CN 113846008 B CN113846008 B CN 113846008B CN 202110925491 A CN202110925491 A CN 202110925491A CN 113846008 B CN113846008 B CN 113846008B
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
water bath
stem cells
stem cell
shaking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110925491.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113846008A (zh
Inventor
吴云
贺雪梅
王营营
黄璐
贾成珍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Provincial Hospital First Affiliated Hospital of USTC
Original Assignee
Anhui Provincial Hospital First Affiliated Hospital of USTC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anhui Provincial Hospital First Affiliated Hospital of USTC filed Critical Anhui Provincial Hospital First Affiliated Hospital of USTC
Priority to CN202110925491.0A priority Critical patent/CN113846008B/zh
Publication of CN113846008A publication Critical patent/CN113846008A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113846008B publication Critical patent/CN113846008B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
    • C12M23/02—Form or structure of the vessel
    • C12M23/14—Bags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/02—Stirrer or mobile mixing elements
    • C12M27/06—Stirrer or mobile mixing elements with horizontal or inclined stirrer shaft or axis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M27/00—Means for mixing, agitating or circulating fluids in the vessel
    • C12M27/16—Vibrating; Shaking; Tilting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M29/00—Means for introduction, extraction or recirculation of materials, e.g. pumps
    • C12M29/04—Filters; Permeable or porous membranes or plates, e.g. dialysis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/12—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of temperature
    • C12M41/18—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes
    • C12M41/22—Heat exchange systems, e.g. heat jackets or outer envelopes in contact with the bioreactor walls
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/30—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration
    • C12M41/36—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of concentration of biomass, e.g. colony counters or by turbidity measurements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
    • C12M41/00—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation
    • C12M41/42—Means for regulation, monitoring, measurement or control, e.g. flow regulation of agitation speed

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明涉及干细胞复苏技术领域，公开了一种造血干细胞快速复温设备，包括水浴箱箱体，所述水浴箱箱体内部设置有水浴槽，水浴槽内部设置有加热机构、水流搅动机构和摇床；水浴箱箱体壳体内部设置有控制器和摇动驱动机构；摇床内部设置有温度检测机构。通过将干细胞的复温温度分为三个温度区间，当干细胞温度处于各个温度区间内部时，采用不同的复温策略，通过控制器控制加热机构调整水浴温度、控制水流搅动机构调整水流的搅动速度并且控制摇动驱动机构调整摇床的摇动频率，进行控制器控制下的程序复温，以有效维持干细胞复温的细胞稳定性的同时，提高干细胞的复温效率，使得干细胞在1‑2分钟内快速复温，保证干细胞的复温后活性。

Description

一种造血干细胞快速复温设备
技术领域
本发明涉及干细胞复苏技术领域，具体为一种造血干细胞快速复温设备。
背景技术
造血干细胞通常在-196℃下进行保存，在需要使用造血干细胞时，需要将干细胞进行复温，使得其接近与人体体温，以使得干细胞复温重新具有活性。其中，常见的干细胞复温方式为通过恒温水浴进行干细胞的解冻复温。
常见的水浴复温过程，由于水浴温度与干细胞初始温度之间差距较大，使得干细胞复苏前期温度提升较快，难以对干细胞的实时温度进行监控，导致难以对干细胞的复苏程度进行判断，也就难以根据干细胞的温度变化，作相应的震荡幅度等配合；并且在干细胞快速升温阶段，由于干细胞保存袋性质较脆，高速震荡容易产生保温袋碎裂，容易造成干细胞损失；此外，在干细胞的相变温度范围内，固态下的干细胞由于熔化吸热，使得在相变范围内，温度的提升稳定性丧失，在此温度失衡区间，细胞内的水在熔化-结晶状态下不断转换，冰晶容易穿刺细胞，导致干细胞产生损伤。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种造血干细胞快速复温设备，具备复温稳定性高、对干细胞的保护效果好、复温效率高等优点，解决了干细胞实时测温困难、干细胞保存袋容易碎裂、干细胞相变时易受损伤的问题。
(二)技术方案
为解决上述干细胞实时测温困难、干细胞保存袋容易碎裂、干细胞相变时易受损伤的技术问题，本发明提供如下技术方案：一种造血干细胞快速复温设备，包括水浴箱箱体，所述水浴箱箱体内部设置有水浴槽，所述水浴槽内部设置有加热机构、水流搅动机构和摇床；所述水浴箱箱体壳体内部设置有控制器和摇动驱动机构；所述摇床用于固定干细胞保存袋，并且对干细胞保存袋进行震荡摇匀；所述摇床内部设置有温度检测机构，所述温度检测机构用于对干细胞保存袋的温度进行实时检测，并且将测得的实时温度传输给所述控制器进行处理；所述摇动驱动机构与所述摇床之间连接，所述摇动驱动机构带动所述摇床摇动震荡；所述控制器用于根据干细胞保存袋的实时温度控制所述水流搅动机构和所述摇动驱动机构的功率。
优选地，所述摇床内部还设置有光线检测机构，所述光线检测机构包括发射端和接收端；所述发射端用于向所述接收端发射光线，所述光线通过干细胞保存袋后经过所述接收端接收；所述光线检测机构通过所述接收端接收的光线与所述发射端发出的光线的光照强度的比值，计算干细胞保存袋各个高度的透光率。
优选地，所述光线检测机构将干细胞保存袋各个高度的透光率的变化传输给所述控制器；所述控制器根据判断干细胞保存袋各个高度的透光率的变化判断干细胞保存袋内部的干细胞的状态，并且所述控制器根据干细胞的状态结合干细胞保存袋的温度对所述水流搅动机构和所述摇动驱动机构的功率进行调整。
优选地，所述加热机构包括加热管、阻隔滤板和温度传感器；所述加热管用于对所述水浴槽内部的液体进行加热保温；所述阻隔滤板上开设有若干滤孔，所述阻隔滤板用于将所述水浴槽进行分隔；所述温度传感器用于对水浴槽的温度进行检测，并且将水浴槽的温度传输给所述控制器；所述控制器根据所述温度传感器的实时数据，控制所述加热管的功率。
优选地，所述水流搅动机构设置在所述水浴槽一侧的槽壁上，所述水流搅动机构由两个搅拌扇组成；两个所述搅拌扇的转动方向相反，所述搅拌扇用于转动对所述水浴槽内部的液体进行搅动；所述搅拌扇均由所述控制器控制功率，通过所述搅拌扇的功率变化，控制所述水浴槽内部的水流搅动速度。
优选地，所述摇床底面中央设置有转轴座，所述转轴座内贯穿设置有固定轴，所述固定轴两端分别与水浴槽的槽壁之间固定，所述固定轴与所述转轴座之间转动连接，所述转轴座和所述固定轴用于限定所述摇床的中心位置；所述摇床底面一侧设置有驱动连接座，所述驱动连接座与所述摇动驱动机构之间固定连接；所述摇床底面另一侧设置有连接磁铁，所述水浴槽内部且位于所述连接磁铁下方设置有固定横杆，所述固定横杆两端分别与所述水浴槽槽壁之间固定，所述连接磁铁与所述固定横杆之间通过弹簧连接，所述弹簧一端与所述固定横杆之间固定，所述弹簧另一端与所述连接磁铁之间磁性连接。
优选地，所述摇动驱动机构包括驱动电机、驱动盘、驱动连杆、角度调节连杆和固定连杆；所述驱动电机的输出轴与所述驱动盘的中心连接，所述驱动连杆一端与所述驱动盘的一侧转动连接，所述驱动连杆的另一端与所述角度调节连杆之间转动连接；所述角度调节连杆的一端固定，所述角度调节连杆的另一端与所述固定连杆之间固定；所述固定连杆与所述驱动连接座之间固定。
优选地，所述驱动电机的功率由所述控制器控制，所述驱动电机带动所述驱动盘转动，所述驱动盘带动所述驱动连杆移动，所述驱动连杆带动所述角度调节连杆作往复摆动运动，所述角度调节连杆通过所述固定连杆和所述驱动连接座带动所述摇床摇动。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种造血干细胞快速复温设备，具备以下有益效果：
1、该种造血干细胞快速复温设备，通过将干细胞的复温温度分为三个温度区间，并且通过温度检测机构对干细胞温度进行实时检测，在干细胞温度处于各个温度区间内部时，通过控制器控制加热机构调整水浴温度、控制水流搅动机构调整水流的搅动速度并且控制摇动驱动机构调整摇床的摇动频率，以使得干细胞处于各个不同的温度区间内部时，采用不同的复温策略，结合干细胞和干细胞保存袋在各个温度区间的不同状态及特性，进行控制器控制下的程序复温，有效维持干细胞复温的细胞稳定性的同时，提高干细胞的复温效率，使得干细胞在1-2分钟内快速复温，保证干细胞的复温后活性。
2、该种造血干细胞快速复温设备，通过控制器结合温度检测机构和光线检测机构的检测结果进行综合判断干细胞的相态，以通过显示屏对医务人员进行相态提醒，并且在干细胞的实时温度落在-20℃～-5℃时，通过控制器控制加热机构提高水浴槽内部的水浴温度升高至40℃，以充分保证水浴温度与干细胞之间的温差，保证传热效率，以充分提供相变所需温度，并且通过控制器控制摇床的频率和水流搅动机构的功率均为最大值，以通过摇床的高频率充分保持干细胞的固液混合状态的温度稳定，并且通过水流搅动机构的高功率，充分搅动水浴槽内部的水流，以充分提高水浴温度的均匀性，保证水浴的温度平衡，以保证干细胞在固液相变时，不会产生温度波动，防止干细胞由液态转换成产生冰晶导致干细胞破裂。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的图2的A-A的剖面示意图；
图4为本发明的图2的B-B的剖面示意图；
图5为本发明的整体爆炸示意图；
图6为本发明的摇床和摇动驱动机构的立体结构示意图。
图中：1、水浴箱箱体；11、水浴槽；2、加热机构；21、加热管；22、阻隔滤板；23、温度传感器；3、水流搅动机构；31、搅拌扇；4、摇床；41、转轴座；42、固定轴；43、驱动连接座；44、连接磁铁；45、固定横杆；46、弹簧；5、控制器；6、摇动驱动机构；61、驱动电机；62、驱动盘；63、驱动连杆；64、角度调节连杆；65、固定连杆；7、温度检测机构；8、光线检测机构；81、发射端；82、接收端。
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。
正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种造血干细胞快速复温设备。
请参阅图1-6，一种造血干细胞快速复温设备，包括水浴箱箱体1，其特征在于：水浴箱箱体1内部设置有水浴槽11，水浴槽11内部设置有加热机构2、水流搅动机构3和摇床4；水浴箱箱体1壳体内部设置有控制器5和摇动驱动机构6；摇床4用于固定干细胞保存袋，并且对干细胞保存袋进行震荡摇匀；摇床4内部设置有温度检测机构7，温度检测机构7用于对干细胞保存袋的温度进行实时检测，并且将测得的实时温度传输给控制器5进行处理；摇动驱动机构6与摇床4之间连接，摇动驱动机构6带动摇床4摇动震荡；控制器5用于根据干细胞保存袋的实时温度控制水流搅动机构3和摇动驱动机构6的功率。
此外在实际使用中，在水浴箱箱体1顶端且位于水浴槽11正上方设置有保温盖，保温盖用于对水浴槽11内部进行保温，水浴箱箱体1壳体内部同样填充有保温材料以对水浴槽11进行保温；并且水浴槽11的槽壁一侧设置有刻度，通过刻度便于使用人员判断水浴槽11内部的水量。
并且在实际应用中，在水浴箱箱体1顶端设置有控制区，控制区设置有若干控制按钮，控制按钮作为控制器的输入端对控制器进行输入信息，水浴箱箱体1顶端且位于控制区上方设置有显示屏，水浴箱箱体1正面设置有同样的显示屏，显示屏作为控制器的输出器，通过显示屏显示温度检测机构7检测的温度、摇床4摇动的频率和预设的加热水温。
进一步地，请参考图6，摇床4内部还设置有光线检测机构8，光线检测机构8包括发射端81和接收端82；发射端81用于向接收端82发射光线，光线通过干细胞保存袋后经过接收端82接收；光线检测机构8通过接收端82接收的光线与发射端81发出的光线的光照强度的比值，计算干细胞保存袋各个高度的透光率。
光线检测机构8将干细胞保存袋各个高度的透光率的变化传输给控制器5；控制器5根据判断干细胞保存袋各个高度的透光率的变化判断干细胞保存袋内部的干细胞的状态，并且控制器5根据干细胞的状态结合干细胞保存袋的温度对水流搅动机构3和摇动驱动机构6的功率进行调整。
在实际使用时，当干细胞保存袋内部的干细胞的状态全部为固态时，干细胞保存袋内部处于均匀状态，因此干细胞保存袋的各个高度的透光率一致；当干细胞保存袋内部的干细胞的状态全部为液态时，干细胞保存袋内部由于摇床4的不断摇动，处于均匀状态，因此干细胞保存袋的各个高度的透光率也保持一致；当干细胞保存袋内部的干细胞处于固液混合态时，由于摇床4的不断摇动作用及重力的作用下，液态的干细胞保持在干细胞保存袋底部，固态的干细胞保持在干细胞保存袋的顶部，因此在干细胞保存袋内部，干细胞的固液两态被分开，使得在干细胞保存袋的内部，透光率上下不同；因此从光线检测机构8的透光率检测上能够得到干细胞保存袋内部的干细胞的所处状态，再结合温度检测机构7检测的干细胞保存袋的温度，对干细胞保存袋内部的干细胞的状态进行判断，并根据综合判断出的干细胞的状态，对水流搅动机构3和摇动驱动机构6的功率进行调整。
进一步地，请参考图3-5，加热机构2包括加热管21、阻隔滤板22和温度传感器23；加热管21用于对水浴槽11内部的液体进行加热保温；阻隔滤板22上开设有若干滤孔，阻隔滤板22用于将水浴槽11进行分隔；温度传感器23用于对水浴槽11的温度进行检测，并且将水浴槽11的温度传输给控制器5；控制器5根据温度传感器23的实时数据，控制加热管21的功率。
在实际使用中，通过控制区的控制按钮对水浴槽11内部的温度进行设定，通过加热管21对水浴槽11内部进行加热，使得水浴槽11内部的温度始终处在设定的温度的波动范围内，并且通过温度传感器23对水浴槽11内部的温度进行实时检测，并通过控制器5根据水浴槽11内部的实时水温，对加热管21的功率进行调整，以充分维持水浴槽11内部的水浴温度保持恒定。
进一步地，水流搅动机构3设置在水浴槽11一侧的槽壁上，水流搅动机构3由两个搅拌扇31组成；两个搅拌扇31的转动方向相反，搅拌扇31用于转动对水浴槽11内部的液体进行搅动；搅拌扇31均由控制器5控制功率，通过搅拌扇31的功率变化，控制水浴槽11内部的水流搅动速度。
进一步地，请参考图2-6，摇床4底面中央设置有转轴座41，转轴座41内贯穿设置有固定轴42，固定轴42两端分别与水浴槽11的槽壁之间固定，固定轴42与转轴座41之间转动连接，转轴座41和固定轴42用于限定摇床4的中心位置；摇床4底面一侧设置有驱动连接座43，驱动连接座43与摇动驱动机构6之间固定连接；摇床4底面另一侧设置有连接磁铁44，水浴槽11内部且位于连接磁铁44下方设置有固定横杆45，固定横杆45两端分别与水浴槽11槽壁之间固定，连接磁铁44与固定横杆45之间通过弹簧46连接，弹簧46一端与固定横杆45之间固定，弹簧46另一端与连接磁铁44之间磁性连接。
此外在实际使用中，摇床4的上表面开设有放置槽，放置槽内部设置有若干绑带，绑带与放置槽内壁之间可以拆卸，温度检测机构7包括多个温度检测器，温度检测器分别固定在放置槽内部中央的数个绑带的中央，通过多个温度检测器检测干细胞保存袋的实时温度。
摇动驱动机构6包括驱动电机61、驱动盘62、驱动连杆63、角度调节连杆64和固定连杆65；驱动电机61的输出轴与驱动盘62的中心连接，驱动连杆63一端与驱动盘62的一侧转动连接，驱动连杆的另一端与角度调节连杆64之间转动连接；角度调节连杆64的一端固定，角度调节连杆64的另一端与固定连杆65之间固定；固定连杆65与驱动连接座43之间固定。
驱动电机61的功率由控制器5控制，驱动电机61带动驱动盘62转动，驱动盘62带动驱动连杆63移动，驱动连杆63带动角度调节连杆64作往复摆动运动，角度调节连杆64通过固定连杆65和驱动连接座43带动摇床4摇动。
工作原理：在使用该设备之前，首先把水浴槽11内部加入水，使得在水浴槽11的刻度提示下，将8000ml-10000ml水加入到水浴槽11内部，并且通过控制区的控制按钮将水浴槽11所需的恒定温度输入至控制器5中，通过控制器5控制加热机构2的加热管21对水浴槽11内部的水进行预加热，并且通过温度传感器23的检测实时检测水浴槽11内部的温度，通过控制器5控制加热管21的功率改变，使得水浴槽11内部的水温维持在37℃。
并且在使用该设备之前，将干细胞保存袋从-196℃的低温环境取出，然后将干细胞保存袋置于摇床4的放置槽内部，并且通过多个绑带将干细胞保存袋固定在摇床4内部，然后将保温盖盖上，通过控制按钮输入控制器5，使得水流搅动机构3和摇动驱动机构6启动，对水浴槽11内部的水进行搅动以充分保持水浴槽11内部的均匀性，并且通过摇动驱动机构6驱动摇床4进行摇动，驱动摇床4进行摇动使得干细胞保存袋受热均匀。
其中，水流搅动机构3的运行原理如下，水流搅动机构3的两个搅拌扇31的受到控制器5的控制，两个搅拌扇31的转速相同旋转方向相反，从而使得水浴槽11内水受到搅拌扇31的作用进行搅动，并且通过控制器5控制搅拌扇31的转速，进而控制水浴槽11内部的水流搅动速度。
其中，摇动驱动机构6驱动摇床4摇动的原理如下，通过驱动电机61的输出轴带动驱动盘62循环转动，使得驱动盘62带动设置在偏离驱动盘62圆心位置上的驱动连杆63移动，并且由于角度调节连杆64一端位置固定，在恒定长度的驱动连杆63的运动下，使得角度调节连杆64与驱动连杆63的连接点位置作循环往复摆动，进而使得角度调节连杆64作往复摆动运动；由于角度调节连杆64与固定连杆65之间固定，并且固定连杆65与驱动连接座43之间固定，使得角度调节连杆64的往复摆动运动传导给固定连杆65和驱动连接座43；使得摇床4在驱动连接座43的作用下，绕固定轴42作往复摆动，并且使得摇床4的摆动频率受驱动电机61的转速控制；并且由于摇床4通过连接磁铁44和弹簧46与固定横杆45之间固定，使得摇床4在往复摆动时，通过弹簧46限制摇床4的摆动幅度，并且通过弹簧46与连接磁铁44之间的磁性连接，使得摇床4便于从固定位置进行拆卸，从而便于摇床4的清洗消毒。
在对干细胞保存袋在该装置内部进行快速复温时，通过设置在放置槽内部中央的数个绑带中央的温度检测器对干细胞保存袋及干细胞的温度进行实时检测，即通过温度检测机构7对干细胞保存袋进行实时测温。
并且通过光线检测机构8对干细胞保存袋内部的干细胞的相态进行判断，其中，光线检测机构8包括发射端81和接收端82，发射端81发射光线，光线通过干细胞保存袋后经过接收端82接收；光线检测机构8通过接收端82接收的光线与发射端81发出的光线的光照强度的比值，计算干细胞保存袋各个高度的透光率；当干细胞保存袋内部的干细胞的状态全部为固态时，干细胞保存袋内部处于均匀状态，因此干细胞保存袋的各个高度的透光率一致；当干细胞保存袋内部的干细胞的状态全部为液态时，干细胞保存袋内部由于摇床4的不断摇动，处于均匀状态，因此干细胞保存袋的各个高度的透光率也保持一致；当干细胞保存袋内部的干细胞处于固液混合态时，由于摇床4的不断摇动作用及重力的作用下，液态的干细胞保持在干细胞保存袋底部，固态的干细胞保持在干细胞保存袋的顶部，因此在干细胞保存袋内部，干细胞的固液两态被分开，使得在干细胞保存袋的内部，透光率上下不同；因此从光线检测机构8的透光率检测上能够得到干细胞保存袋内部的干细胞的所处状态。
在使用中，将干细胞的复温温度根据干细胞的实时温度分为三个温度区间，第一温度区间为-196℃～-20℃，第二温度区间为-20℃～-5℃，第三温度区间为-5℃～22℃(室温)。
在三个温度区间内部，通过控制器5控制加热机构2的加热管21对水浴槽11内部的水进行加热，并且通过温度传感器23的检测实时检测水浴槽11内部的温度，通过控制器5控制加热管21的功率改变，以使得水浴槽11内部的水温保持恒定，以及时对水浴的温度作及时补充，充分保证水浴对干细胞的热量供给，保证水浴供热的稳定性。
在干细胞的实时温度落在第一温度区间内部时，由于水浴温度和干细胞的实时温度温差较大，干细胞受热传导效率较高，干细胞处于快速升温阶段，在此阶段干细胞处于固态；在该温度区间，通过控制器5控制水流搅动机构3的功率最高，使得在该温度区间内部，由于干细胞吸收热量速度较快而在摇床4周围产生的低温区被快速水流搅动而打破，从而维持在摇床4周围的水浴稳定性，进而保证在此温度区间的水浴复温稳定性；在该温度区间内部，通过控制器5控制摇动驱动机构6带动摇床4的摇动速度最慢，从而减轻摇床4摇动对低温状态下的干细胞保存袋的压力，从而保证在低温环境下较脆的干细胞保存袋不会大力破裂。
在干细胞的实时温度落在第三温度区间内部时，此时水浴温度和干细胞之间的实时温差较小，干细胞受热效率较低，干细胞处于缓慢升温阶段，在此阶段干细胞处于液态；在该温度区间，通过控制器5控制水流搅动机构3的功率最低，并且通过控制器5控制摇动驱动机构6带动摇床4的摇动速度最快；进而使得在干细胞温度缓慢升温的阶段，缓慢的水流搅动足以保障水浴复温的温度稳定性，以节约能源，并且通过快速的摇床4摇动，充分维持摇床4内部的液态干细胞的温度均匀性，以防止局部温度过高对干细胞产生危害。
在干细胞的实时温度落在第二温度区间内部时，在此温度阶段，干细胞会发生固液转换，提升温度所需的热量相对增加；因此，在该温度区间，通过控制器5控制加热机构2提高水浴槽11内部的水浴温度升高至37℃～65℃，其中温度优选为37℃、42℃、65℃中的一个温度，以充保证水浴温度与干细胞之间的温差，保证传热效率，以充分提供相变所需温度；在该温度区间，通过控制器5控制摇床4的频率和水流搅动机构3的功率均为最大值，以通过摇床的高频率充分保持干细胞的固液混合状态的温度稳定，并且通过水流搅动机构3的高功率，充分搅动水浴槽11内部的水流，以充分提高水浴温度的均匀性，保证水浴的温度平衡，以保证干细胞在固液相变时，不会产生温度波动，防止干细胞由液态转固态时产生冰晶导致干细胞破裂。
在干细胞的实时温度落在第二温度区间内部时，此时的温度范围在干细胞的相变温度内，在此温度区间，干细胞由固态向液态转变，由于摇床4的不断摇动混匀作用，使得干细胞保存袋的干细胞保持温度均匀状态；在干细胞的固液转换过程中，水浴提供的热量被固液转换吸收，因此在此阶段出现温度平台，在温度检测机构7检测到温度平台出现时，并且光线检测机构8检测到干细胞处于固液混合状态时，通过控制器5的综合判断得出干细胞处于固液相变状态，控制器5控制显示屏发出信号，提示正处于固液转换状态，然后当干细胞脱离温度平台继续升温时，并且光线检测机构8检测到干细胞回到均匀状态，通过控制器5判断得出干细胞处于液态，通过控制器5控制显示屏发出警报信号，以提示医务人员进行操作。
将干细胞的复温温度分为三个温度区间，并且通过温度检测机构7对干细胞温度进行实时检测，在干细胞温度处于各个温度区间内部时，通过控制器5控制加热机构2调整水浴温度、控制水流搅动机构3调整水流的搅动速度并且控制摇动驱动机构6调整摇床4的摇动频率，以使得干细胞处于各个不同的温度区间内部时，采用不同的复温策略，结合干细胞和干细胞保存袋在各个温度区间的不同状态及特性，进行控制器5控制下的程序复温，有效维持干细胞复温的细胞稳定性的同时，提高干细胞的复温效率，使得干细胞在1～2分钟内快速复温，保证干细胞的复温后活性。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种造血干细胞快速复温设备，包括水浴箱箱体(1)，其特征在于：所述水浴箱箱体(1)内部设置有水浴槽(11)，所述水浴槽(11)内部设置有加热机构(2)、水流搅动机构(3)和摇床(4)；
所述水浴箱箱体(1)壳体内部设置有控制器(5)和摇动驱动机构(6)；
所述摇床(4)用于固定干细胞保存袋，并且对干细胞保存袋进行震荡摇匀；
所述摇床(4)内部设置有温度检测机构(7)，所述温度检测机构(7)用于对干细胞保存袋的温度进行实时检测，并且将测得的实时温度传输给所述控制器(5)进行处理；
所述摇动驱动机构(6)与所述摇床(4)之间连接，所述摇动驱动机构(6)带动所述摇床(4)摇动震荡；
所述控制器(5)用于根据干细胞保存袋的实时温度控制所述水流搅动机构(3)和所述摇动驱动机构(6)的功率；
所述摇床(4)底面中央设置有转轴座(41)，所述转轴座(41)内贯穿设置有固定轴(42)，所述固定轴(42)两端分别与水浴槽(11)的槽壁之间固定，所述固定轴(42)与所述转轴座(41)之间转动连接，所述转轴座(41)和所述固定轴(42)用于限定所述摇床(4)的中心位置；
所述摇床(4)底面一侧设置有驱动连接座(43)，所述驱动连接座(43)与所述摇动驱动机构(6)之间固定连接；
所述摇床(4)底面另一侧设置有连接磁铁(44)，所述水浴槽(11)内部且位于所述连接磁铁(44)下方设置有固定横杆(45)，所述固定横杆(45)两端分别与所述水浴槽(11)槽壁之间固定，所述连接磁铁(44)与所述固定横杆(45)之间通过弹簧(46)连接，所述弹簧(46)一端与所述固定横杆(45)之间固定，所述弹簧(46)另一端与所述连接磁铁(44)之间磁性连接；
所述摇动驱动机构(6)包括驱动电机(61)、驱动盘(62)、驱动连杆(63)、角度调节连杆(64)和固定连杆(65)；
所述驱动电机(61)的输出轴与所述驱动盘(62)的中心连接，所述驱动连杆(63)一端与所述驱动盘(62)的一侧转动连接，所述驱动连杆的另一端与所述角度调节连杆(64)之间转动连接；
所述角度调节连杆(64)的一端固定，所述角度调节连杆(64)的另一端与所述固定连杆(65)之间固定；
所述固定连杆(65)与所述驱动连接座(43)之间固定；
所述驱动电机(61)的功率由所述控制器(5)控制，所述驱动电机(61)带动所述驱动盘(62)转动，所述驱动盘(62)带动所述驱动连杆(63)移动，所述驱动连杆(63)带动所述角度调节连杆(64)作往复摆动运动，所述角度调节连杆(64)通过所述固定连杆(65)和所述驱动连接座(43)带动所述摇床(4)摇动；
在使用中，将干细胞的复温温度根据干细胞的实时温度分为三个温度区间，第一温度区间为-196℃～-20℃，第二温度区间为-20℃～-5℃，第三温度区间为-5℃～22℃；
在干细胞的实时温度落在第一温度区间内部时，通过控制器控制水流搅动机构的功率最高，通过控制器控制摇动驱动机构带动摇床的摇动速度最慢；
在干细胞的实时温度落在第三温度区间内部时，通过控制器控制水流搅动机构的功率最低，并且通过控制器控制摇动驱动机构带动摇床的摇动速度最快；
在干细胞的实时温度落在第二温度区间内部时，通过控制器控制加热机构提高水浴槽内部的水浴温度升高至37℃～65℃，通过控制器控制摇床的频率和水流搅动机构的功率均为最大值。
2.根据权利要求1所述的一种造血干细胞快速复温设备，其特征在于：所述摇床(4)内部还设置有光线检测机构(8)，所述光线检测机构(8)包括发射端(81)和接收端(82)；
所述发射端(81)用于向所述接收端(82)发射光线，所述光线通过干细胞保存袋后经过所述接收端(82)接收；
所述光线检测机构(8)通过所述接收端(82)接收的光线与所述发射端(81)发出的光线的光照强度的比值，计算干细胞保存袋各个高度的透光率。
3.根据权利要求2所述的一种造血干细胞快速复温设备，其特征在于：所述光线检测机构(8)将干细胞保存袋各个高度的透光率的变化传输给所述控制器(5)；
所述控制器(5)根据判断干细胞保存袋各个高度的透光率的变化判断干细胞保存袋内部的干细胞的状态，并且所述控制器(5)根据干细胞的状态结合干细胞保存袋的温度对所述水流搅动机构(3)和所述摇动驱动机构(6)的功率进行调整。
4.根据权利要求1所述的一种造血干细胞快速复温设备，其特征在于：所述加热机构(2)包括加热管(21)、阻隔滤板(22)和温度传感器(23)；
所述加热管(21)用于对所述水浴槽(11)内部的液体进行加热保温；
所述阻隔滤板(22)上开设有若干滤孔，所述阻隔滤板(22)用于将所述水浴槽(11)进行分隔；
所述温度传感器(23)用于对水浴槽(11)的温度进行检测，并且将水浴槽(11)的温度传输给所述控制器(5)；
所述控制器(5)根据所述温度传感器(23)的实时数据，控制所述加热管(21)的功率。
5.根据权利要求1所述的一种造血干细胞快速复温设备，其特征在于：所述水流搅动机构(3)设置在所述水浴槽(11)一侧的槽壁上，所述水流搅动机构(3)由两个搅拌扇(31)组成；
两个所述搅拌扇(31)的转动方向相反，所述搅拌扇(31)用于转动对所述水浴槽(11)内部的液体进行搅动；
所述搅拌扇(31)均由所述控制器(5)控制功率，通过所述搅拌扇(31)的功率变化，控制所述水浴槽(11)内部的水流搅动速度。
CN202110925491.0A 2021-08-12 2021-08-12 一种造血干细胞快速复温设备 Active CN113846008B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110925491.0A CN113846008B (zh) 2021-08-12 2021-08-12 一种造血干细胞快速复温设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110925491.0A CN113846008B (zh) 2021-08-12 2021-08-12 一种造血干细胞快速复温设备

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113846008A CN113846008A (zh) 2021-12-28
CN113846008B true CN113846008B (zh) 2023-10-20

Family

ID=78975304

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110925491.0A Active CN113846008B (zh) 2021-08-12 2021-08-12 一种造血干细胞快速复温设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113846008B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240117290A1 (en) * 2022-10-04 2024-04-11 Global Life Sciences Solutions Usa Llc Apparatus, system, and method for bioprocessing utilizing a rocker bioreactor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201988403U (zh) * 2011-03-09 2011-09-28 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 一种水浴箱
CN109609347A (zh) * 2019-02-15 2019-04-12 赛慕特生物工程（上海）有限公司 一种细胞冻存袋干式复苏装置及工作方法
CN210916021U (zh) * 2019-05-21 2020-07-03 宝天生物科技（上海）有限公司 一种便于使用的摇床
CN211227166U (zh) * 2019-11-26 2020-08-11 辽宁中添干细胞与再生医学创新研究院有限公司 一种批量冻存细胞样本复苏用恒温振荡设备

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040248077A1 (en) * 2002-11-27 2004-12-09 Horacio L. Rodriguez Rilo Cell separation apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201988403U (zh) * 2011-03-09 2011-09-28 中国人民解放军第三军医大学第二附属医院 一种水浴箱
CN109609347A (zh) * 2019-02-15 2019-04-12 赛慕特生物工程（上海）有限公司 一种细胞冻存袋干式复苏装置及工作方法
CN210916021U (zh) * 2019-05-21 2020-07-03 宝天生物科技（上海）有限公司 一种便于使用的摇床
CN211227166U (zh) * 2019-11-26 2020-08-11 辽宁中添干细胞与再生医学创新研究院有限公司 一种批量冻存细胞样本复苏用恒温振荡设备

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
传代细胞系冻存和复苏条件的建立及应用;王晶钰等;畜牧兽医杂志(第4期);第4-16页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN113846008A (zh) 2021-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113846008B (zh) 一种造血干细胞快速复温设备
CN204949373U (zh) 节能民族风味冰淇淋机
CN206396247U (zh) 带自动控制摇匀装置的新型培养箱
CN106248673A (zh) 一种适用于动态运动条件下的汽泡动力学可视化研究装置
CN106995782A (zh) 一种干式细胞复苏仪
CN111849751A (zh) 一种微生物培养装置及操作方法
CN212713578U (zh) 一种批量细胞复苏仪
CN210972001U (zh) 一种预防医学用的疫苗类保温转运装置
CN104623748B (zh) 一种冷沉淀制备仪
CN109008653A (zh) 一种具有搅拌功能的饮料瓶加热器
CN205280722U (zh) 一种自动的公路工程集料坚固性试验箱
CN208857304U (zh) 一种抽屉式水浴细胞复苏器
CN206696720U (zh) 一种九孔低温恒温浴装置
CN215263552U (zh) 一种适用于蛋白免疫印迹的抗体孵育箱
CN107765203B (zh) 一种功率变送器的试验方法
CN213060882U (zh) 一种悬浮细胞全自动培养箱
CN201740754U (zh) 一种可自动控制液氮制冷式冷镜露点仪
CN207702766U (zh) 空气源热泵机组防冷风下沉装置
US11291962B2 (en) Food chilling apparatus
CN218766281U (zh) 一种加速抗原融化的恒温设备
CN205878655U (zh) 一种温度控制系统
CN215209464U (zh) 一种细胞复苏用回温装置
CN110672233A (zh) 一种带有机物含量自检功能的恒温槽
CN217873943U (zh) 一种火电厂旋转机械的减震处理装置
CN111871286A (zh) 一种可旋转调速多用振荡器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant