CN114350503A - 一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置，包括保温桶、设置于保温桶内的细胞培养筒和形成与两者之间的保温腔，细胞培养筒的底部设置为倾斜布置的斜面板，其中：细胞培养筒的左右两端分别通过从动震荡组件和主动震动组件活动连接同侧的保温桶，且保温桶外侧壁设置有驱动电机，驱动电机通过传动机构连接主动震动组件。本发明采用保温桶和细胞培养筒套设的结构设计，并在两者之间分别通过从动震荡组件和主动震动组件进行连接，实现细胞培养筒的上下及左右震动，混匀效果好，且细胞培养筒的底部设置为斜平面，更有利于贴壁细胞的生长；且其结构设计简单、新颖，应用省时省力，减少了实验操作人员的手动操作的工作量，提高了工作效率。

Description

一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置

技术领域

本发明涉及细胞培养技术领域，尤其涉及一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置。

背景技术

细胞培养是生物工程技术中一个必不可少的过程，该技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞。通过细胞培养可以得到大量的细胞或其代谢产物。由于大多数生物产品都是从细胞得来，因此细胞培养技术是生物技术中最核心、最基础的技术。细胞培养工作现已广泛应用于生物学、医学、新药研发等各个领域，它对整个生命科学研究起到至关重要的作用。

当实验人员将细胞接种于培养容器中时，由于是将细胞与液态的培养基一同加入培养容器内的，细胞在培养基中处于悬浮状态，故接入培养容器的细胞将均匀地随着液态的培养基分布于容器内。在静置一段时间后根据接入细胞种类的不同，有的细胞将贴壁生长，而有的细胞将悬浮生长，贴壁生长的细胞将均匀分布并贴附于容器底部，悬浮生长的细胞将均匀分布于容器里的培养基中。

在细胞培养过程中，为提高接种细胞与培养基等其他加入药物的混合均匀性，需要使用到震荡混合装置，用于将细胞接种于液体培养基中并不停地摇动而进行培养，是与静置培养或霉菌的表面培养相对而言的。同时可改善细胞与培养基成分的接触和氧的供应，繁殖比较均一，特别是对霉菌的培养，不会形成菌膜，也不会形成长菌丝所形成的小球。

但是，现有的震荡混合装置结构较为单一，在震荡过程中，细胞不能够与液体培养基进行快速且充分的混合，从而影响细胞的培养质量，因此不满足现有的需求，对此我们提出了一种细胞培养用震荡混合装置及使用方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种污染风险小、可一次培养收获大量细胞、使用便利性高且密封性能好、结构稳定的生物细胞恒温培养单侧震荡装置。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置，包括保温桶、设置于所述保温桶内的细胞培养筒和形成与两者之间的保温腔，所述细胞培养筒的底部设置为倾斜布置的斜面板，其中：

所述细胞培养筒的左右两端分别通过从动震荡组件和主动震动组件活动连接同侧的所述保温桶，且所述保温桶外侧壁设置有驱动电机，所述驱动电机通过传动机构连接所述主动震动组件。

进一步地，在所述的生物细胞恒温培养单侧震荡装置上，所述从动震荡组件包括：

从动滑槽，所述从动滑槽开设于所述细胞培养筒一侧端；

从动滑块，所述从动滑块活动嵌设于所述从动滑槽内；

从动上压簧，所述从动上压簧的下端连接所述从动滑块顶部，且其上端抵接于所述从动滑槽顶部的凹槽内；

从动上压簧，所述从动上压簧的上端连接所述从动滑块底部，且其下端抵接于所述从动滑槽底部的凹槽内；和

从动连接轴，所述从动连接轴的一端嵌设于所述从动滑块的轴孔，另一端连接所述保温桶的内侧壁。

进一步优选地，在所述的生物细胞恒温培养单侧震荡装置上，所述从动滑槽设置于所述细胞培养筒侧壁的中部位置，且所述斜面板靠近所述从动滑槽的一侧端为高端。

进一步地，在所述的生物细胞恒温培养单侧震荡装置上，所述主动震动组件包括：

主动滑槽，所述主动滑槽开设于所述细胞培养筒另一侧端；

主动滑块，所述主动滑块活动嵌设于所述主动滑槽内；

主动上压簧，所述主动上压簧的下端连接所述主动滑块顶部，且其上端抵接于所述主动滑槽顶部的凹槽内；

主动上压簧，所述主动上压簧的上端连接所述主动滑块底部，且其下端抵接于所述主动滑槽底部的凹槽内；和

主动连接轴，所述主动连接轴的一端固定连接于所述主动滑槽，另一端通过所述传动机构连接所述驱动电机。

进一步优选地，在所述的生物细胞恒温培养单侧震荡装置上，所述主动滑槽设置于所述细胞培养筒侧壁的中部位置，且所述斜面板靠近所述主动滑槽的一侧端为低端。

进一步优选地，在所述的生物细胞恒温培养单侧震荡装置上，所述传动机构包括：

传动连杆，所述传动连杆的上端固定连接所述主动连接轴的一端，且所述传动连杆的下端沿其长度方向开设有缓冲孔；

偏心齿轮，所述偏心齿轮的边缘位置设置有固定柱，所述固定柱嵌设于所述缓冲孔内；和

主动齿轮，所述主动齿轮齿合连接所述偏心齿轮，且中心轴连接所述驱动电机的输出轴。

进一步优选地，在所述的生物细胞恒温培养单侧震荡装置上，所述传动机构设置于所述保温桶外侧壁的传动仓体内，且所述传动仓体的内侧壁开设有用于容置所述主动连接轴的限位孔。

进一步优选地，在所述的生物细胞恒温培养单侧震荡装置上，所述偏心齿轮通过同轴布置的转轴活动设置于所述传动仓体的外侧壁。

进一步地，在所述的生物细胞恒温培养单侧震荡装置上，所述保温桶底部的保温腔内设置有电加热器，侧壁设置有进水管、排水管、液位计和温度探头。

进一步优选地，在所述的生物细胞恒温培养单侧震荡装置上，所述保温桶的上部设置有PCL控制器，所述PCL控制器电连接所述电加热器、液位计和温度探头以及驱动电机。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

(1)采用保温桶和细胞培养筒套设的结构设计，并在两者之间分别通过从动震荡组件和主动震动组件进行连接，实现细胞培养筒的上下及左右震动，混匀效果好，且细胞培养筒的底部设置为斜平面，更有利于贴壁细胞的生长；

(2)左右两侧布置的从动震荡组件和主动震动组件在上下弹簧的缓冲下，保证了细胞培养筒内细胞培养液震荡的稳定性，避免产生剧烈震动；从动震荡组件和主动震动组件分别密封设置在保温桶和细胞培养筒之间，充分隐藏及保护了传动机构，提高了操作安全性；

(3)主动震动组件作为实现该单侧震荡装置的动力机构，利用主动连接轴随偏心齿轮实现细胞培养筒的左右摇摆震动及上下震动，实现了细胞培养筒的多维度震动；且结构设计简单、新颖，应用省时省力，减少了实验操作人员的手动操作的工作量，提高了工作效率。

(4)采用保温桶和细胞培养筒套设的结构设计，并在两者直接形成保温腔，保证了细胞培养的温度的稳定性；并通过液位计和温度探头实时监测加热循环水液位及温度，并通过固定在保温桶上的PCL控制器实现自动化控温及震动。

附图说明

图1为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置的立体结构示意图一；

图2为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置的立体结构示意图二；

图3为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置的仰视结构示意图；

图4为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置的俯视结构示意图；

图5为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置的横向剖视结构示意图一；

图6为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置的横向剖视结构示意图二；

图7为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置的横向剖视结构示意图三；

图8为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置的横向剖视结构示意图四；

图9为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置中主动震动组件和传动结构的结构示意图一；

图10为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置中主动震动组件和传动结构的结构示意图二；

图11为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置的纵向剖视结构示意图一；

图12为本发明一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置的纵向剖视结构示意图二；

其中，各附图标记为：

1-保温桶，2-细胞培养筒，3-保温腔，4-斜面板，5-进水管，6-排水管，7-液位计，8-温度探头，9-从动滑槽，10-从动滑块，11-从动上压簧，12-从动下压簧，13-从动连接轴，14-传动仓，15-安装座，16-驱动电机，17-主动滑槽，18-主动滑块，19-主动上压簧，20-主动下压簧，21-主动连接轴，22-限位孔，23-传动连杆，24-缓冲孔，25-偏心齿轮，26-固定柱，27-主动齿轮，28-电加热器，29-PCL控制器。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行详细和具体的介绍，以使更好的理解本发明，但是下述实施例并不限制本发明范围。

在一些实施例中，如图1、图2、图3和图4所示，提供一种生物细胞恒温培养单侧震荡装置，包括保温桶1、设置于所述保温桶1内的细胞培养筒2和形成与两者之间的保温腔3，所述细胞培养筒2的底部设置为倾斜布置的斜面板4，斜面板4的布置更有利于贴壁细胞的生长，保温腔3具有一定的隔热保温作用。

该单侧震荡装置的主要技术方案是，将所述细胞培养筒2的左右两端分别通过从动震荡组件和主动震动组件活动连接同侧的所述保温桶1，且所述保温桶1外侧壁设置有驱动电机16，所述驱动电机16通过传动机构连接所述主动震动组件，主动震动组件作为主动震动机构带动细胞培养筒2的一端进行上下及左右震动，而从动震荡组件在细胞培养筒2的震动作用下随细胞培养筒2上下移动，起到一定的缓冲及减震作用。

具体地，如图5、图6、图7和图8所示，所述从动震荡组件主要由从动滑槽9、从动滑块10、从动上压簧11、从动上压簧12和从动连接轴13组成，且整体做密封处理。

其中，所述从动滑槽9开设于所述细胞培养筒2一侧端，从动滑槽9为方形槽孔，为避免震荡过程中细胞培养筒2内的培养液进入从动滑槽9，从动滑槽9靠近细胞培养筒2的一侧端为封闭结构，与细胞培养筒2不连通；所述从动滑槽9设置于所述细胞培养筒2侧壁的中部位置，且所述斜面板4靠近所述从动滑槽9的一侧端为高端。

所述从动滑块10活动嵌设于所述从动滑槽9内，为保证从动滑块10在从动滑槽9内上下滑动的稳定性，可在从动滑槽9内或从动滑块10上设置相配合的导向滑槽或导向滑轨。

此外，为提高震动的平稳性，避免剧烈过度震动，还在从动滑槽9内设置了由从动上压簧11和从动上压簧12组成的缓冲结构。所述从动上压簧11的下端连接所述从动滑块10顶部，且其上端抵接于所述从动滑槽9顶部的凹槽内，所述从动上压簧12的上端连接所述从动滑块10底部，且其下端抵接于所述从动滑槽9底部的凹槽内。

通过从动连接轴13连接细胞培养筒2和保温桶1，所述从动连接轴13的一端通过密封圈嵌设于所述从动滑块10的轴孔，另一端连接在所述保温桶1的内侧壁。在细胞培养筒2上下及左右震动过程中，固定在保温桶1的从动连接轴13起到支撑从动震荡组件的作用。

如图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，所述主动震动组件主要由主动滑槽17、主动滑块18、主动上压簧19、主动上压簧20和主动连接轴21组成，且整体做密封处理。

其中，所述主动滑槽17开设于所述细胞培养筒2另一侧端；主动滑槽17为方形槽孔，为避免震荡过程中细胞培养筒2内的培养液进入主动滑槽17，主动滑槽17靠近细胞培养筒2的一侧端为封闭结构，与细胞培养筒2不连通；所述主动滑槽17设置于所述细胞培养筒2侧壁的中部位置，且所述斜面板4靠近所述主动滑槽17的一侧端为低端。

所述主动滑块18活动嵌设于所述主动滑槽17内；为保证主动滑块18在主动滑槽17内上下滑动的稳定性，可在主动滑槽17内或主动滑块18上设置相配合的导向滑槽或导向滑轨。

此外，为提高震动的平稳性，避免剧烈过度震动，还在主动滑槽17内设置了由主动上压簧19、主动上压簧20组成的缓冲结构。所述主动上压簧19的下端连接所述主动滑块18顶部，且其上端抵接于所述主动滑槽17顶部的凹槽内；所述主动上压簧20的上端连接所述主动滑块18底部，且其下端抵接于所述主动滑槽17底部的凹槽内。

通过主动连接轴21连接细胞培养筒2和保温桶1，所述主动连接轴21的一端固定连接于所述主动滑槽17，另一端通过所述传动机构连接所述驱动电机16，通过主动连接轴21的转动能够同步带动细胞培养筒2的左右摆动，同时能够实现细胞培养筒2上下移动。通过驱动电机16驱动主动连接轴21进行转动及上下移动，从而同步实现细胞培养筒2的上下及左右摆动，以实现细胞培养筒2的多维度震荡的目的。

此外，如图5、图6、图7、图8、图9和图10所示，所述驱动电机16通过传动机构带动主动连接轴21进行转动及上下移动，所述传动机构采用偏心结构设计，其主要包括传动连杆23、偏心齿轮25和主动齿轮27。

其中，所述传动连杆23的上端固定连接所述主动连接轴21的一端，且所述传动连杆23的下端沿其长度方向开设有缓冲孔24；所述偏心齿轮25的边缘位置设置有固定柱26，所述偏心齿轮25通过同轴布置的转轴活动设置于所述传动仓体14的外侧壁。所述固定柱26嵌设于所述缓冲孔24内；所述主动齿轮27齿合连接所述偏心齿轮25，且中心轴连接所述驱动电机16的输出轴。

所述偏心齿轮25在转动过程中，通过固定柱26带动传动连杆23的下端以偏心齿轮25的轴心为圆心做圆周移动，同步地，传动连杆23的上端在该转动过程中体现为上下移动及左右摆动，继而带动细胞培养筒2的上下及左右摆动，实现震荡目的。

值得注意的是，为避免主动震动组件在震动过程中产生横向的移动，是其仅实现上下方向的移动，将所述传动机构设置于所述保温桶1外侧壁的传动仓体14内，并在所述传动仓体14的内侧壁开设有用于容置所述主动连接轴21的限位孔22，通过限位孔22对主动连接轴21起到一定的限位作用，使得主动连接轴21在驱动传动机构的驱动下在自转的同时仅沿着主动连接轴21进行上下移动。

此外，如图1、图2、图3、图4、图11和图12所示，采用保温桶1和细胞培养筒2套设的结构设计，并在两者直接形成保温腔3，保证了细胞培养的温度的稳定性；所述保温桶1底部的保温腔3可采用空气进行隔热保温，或采用电加热套进行保温。作为一个优选实施方式，保温腔3内采用循环水进行保温，故在保温腔3内设置电加热器28，通过电加热器28对保温腔3内注入的循环水进行加热。

其中，在保温桶1的侧壁还设置有进水管5、排水管6、液位计7和温度探头8。并在所述保温桶1的上部设置有PCL控制器29，所述PCL控制器29电连接所述电加热器28、液位计7和温度探头8以及驱动电机16。通过液位计7和温度探头8可实时监测保温腔3内循环水的液位及温度，并通过固定在保温桶1上的PCL控制器29实现自动化控温及震荡混合操作。

本发明左右两侧布置的从动震荡组件和主动震动组件在上下弹簧的缓冲下，保证了细胞培养筒2内细胞培养液震荡的稳定性，避免产生剧烈震动；从动震荡组件和主动震动组件分别密封设置在保温桶1和细胞培养筒2之间，充分隐藏及保护了传动机构，提高了操作安全性；主动震动组件作为该单侧震荡装置的动力机构，利用主动连接轴21随偏心齿轮26实现细胞培养筒2的左右摇摆震动及上下震动，实现了细胞培养筒2的多维度震动；且其结构设计简单、新颖，应用省时省力，减少了实验操作人员的手动操作的工作量，提高了工作效率。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种贴壁细胞恒温培养震荡混合装置，其特征在于，包括保温筒(1)、设置于所述保温筒(1)内的细胞培养筒(2)和形成与两者之间的保温水腔(3)，所述细胞培养筒(2)的底部设置为倾斜布置的斜板(4)，其中：

所述细胞培养筒(2)的左右两端分别通过从动震荡组件和主动震动组件活动连接同侧的所述保温筒(1)，且所述保温筒(1)外侧壁设置有驱动电机(16)，所述驱动电机(16)通过传动机构连接所述主动震动组件。

2.根据权利要求1所述的贴壁细胞恒温培养震荡混合装置，其特征在于，所述从动震荡组件包括

从动滑槽(9)，所述从动滑槽(9)开设于所述细胞培养筒(2)一侧端；

从动滑块(10)，所述从动滑块(10)活动嵌设于所述从动滑槽(9)内；

从动上压簧(11)，所述从动上压簧(11)的下端连接所述从动滑块(10)顶部，且其上端抵接于所述从动滑槽(9)顶部的凹槽内；

从动上压簧(12)，所述从动上压簧(12)的上端连接所述从动滑块(10)底部，且其下端抵接于所述从动滑槽(9)底部的凹槽内；和

从动连接轴(13)，所述从动连接轴(13)的一端嵌设于所述从动滑块(10)的轴孔，另一端连接所述保温筒(1)的内侧壁。

3.根据权利要求2所述的贴壁细胞恒温培养震荡混合装置，其特征在于，所述从动滑槽(9)设置于所述细胞培养筒(2)侧壁的中部位置，且所述斜板(4)靠近所述从动滑槽(9)的一侧端为高端。

4.根据权利要求1所述的贴壁细胞恒温培养震荡混合装置，其特征在于，所述主动震动组件包括：

主动滑槽(17)，所述主动滑槽(17)开设于所述细胞培养筒(2)另一侧端；

主动滑块(18)，所述主动滑块(18)活动嵌设于所述主动滑槽(17)内；

主动上压簧(19)，所述主动上压簧(19)的下端连接所述主动滑块(18)顶部，且其上端抵接于所述主动滑槽(17)顶部的凹槽内；

主动上压簧(20)，所述主动上压簧(20)的上端连接所述主动滑块(18)底部，且其下端抵接于所述主动滑槽(17)底部的凹槽内；和

主动连接轴(21)，所述主动连接轴(21)的一端固定连接于所述主动滑槽(17)，另一端通过所述传动机构连接所述驱动电机(16)。

5.根据权利要求4所述的贴壁细胞恒温培养震荡混合装置，其特征在于，所述主动滑槽(17)设置于所述细胞培养筒(2)侧壁的中部位置，且所述斜板(4)靠近所述主动滑槽(17)的一侧端为低端。

6.根据权利要求4所述的贴壁细胞恒温培养震荡混合装置，其特征在于，所述传动机构包括：

传动连杆(23)，所述传动连杆(23)的上端固定连接所述主动连接轴(21)的一端，且所述传动连杆(23)的下端沿其长度方向开设有缓冲孔(24)；

偏心齿轮(25)，所述偏心齿轮(25)的边缘位置设置有固定柱(26)，所述固定柱(26)嵌设于所述缓冲孔(24)内；和

主动齿轮(27)，所述主动齿轮(27)齿合连接所述偏心齿轮(25)，且中心轴连接所述驱动电机(16)的输出轴。

7.根据权利要求6所述的贴壁细胞恒温培养震荡混合装置，其特征在于，所述传动机构设置于所述保温筒(1)外侧壁的传动仓体(14)内，且所述传动仓体(14)的内侧壁开设有用于容置所述主动连接轴(21)的限位孔(22)。

8.根据权利要求7所述的贴壁细胞恒温培养震荡混合装置，其特征在于，所述偏心齿轮(25)通过同轴布置的转轴活动设置于所述传动仓体(14)的外侧壁。

9.根据权利要求1所述的贴壁细胞恒温培养震荡混合装置，其特征在于，所述保温筒(1)底部的保温水腔(3)内设置有电加热器(28)，侧壁设置有进水管(5)、排水管(6)、液位计(7)和温度探头(8)。

10.根据权利要求9所述的贴壁细胞恒温培养震荡混合装置，其特征在于，所述保温筒(1)的上部设置有PCL控制器(29)，所述PCL控制器(29)电连接所述电加热器(28)、液位计(7)和温度探头(8)以及驱动电机(16)。

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