CN114410467B - 一种干细胞无血清培养装置及其自动培养方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种干细胞无血清培养装置及其自动培养方法，包括保温箱，保温箱的顶部安装有防尘罩，保温箱底部的四个顶角处均安装有支撑板，培养箱，培养箱安装在保温箱内部顶部的中心位置。本发明的有益效果是：本发明，设置有转动组件，通过转动组件能够实现培养皿位置的调节，通过气压缸的伸缩运动能够实现连接块左右的移动，转杆上的转动筒、转板和限位块配合使用，能够实现连接管和连接板的同步转动，能够使连接板上的喷头位于培养皿的正上方，通过阀门和出液管能够使喷头喷出营养液和培养基，本发明，设置有安装组件，在放置培养皿的过程中，只需要将培养皿按压进入安装板的放置槽中，能够快速的实现培养皿的固定。

Description

一种干细胞无血清培养装置及其自动培养方法

技术领域

本发明涉及一种培养装置，具体为一种干细胞无血清培养装置及其自动培养方法，属于干细胞无血培养技术领域。

背景技术

无血清培养基和试剂被广泛的应用于培养哺乳动物和无脊椎动物细胞以制备单克隆抗体、病毒抗原和重组蛋白等，大多数的无血清培养基含有向细胞内转运离子的转铁蛋白和调节葡萄糖摄取量的胰岛素等，这些蛋白在细胞培养中发挥各种不同的功能，如提供细胞贴壁所需的基质，抗生物反应器剪切力，作为脂质和其他生长分化因子的载体等。

由于无血清培养基缺乏血清中天然成分中和毒素与保护细胞的和保护细胞的大分子，现有的培养基大多需要人工对其添加营养液，工作人员在对培养基内部添加营养液的过程中，培养基容易受到外界环境影响而死亡，并且在对无血清干细胞进行培养的过程中需要移动，在移动的过程中容易产生晃动，容易造成培养箱内部干细胞的死亡，增加了干细胞死亡的概率。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种干细胞无血清培养装置及其自动培养方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的，一种干细胞无血清培养装置及其自动培养方法，包括：

保温箱，所述保温箱的顶部安装有防尘罩，所述保温箱底部的四个顶角处均安装有支撑板，所述保温箱的正面设置有开关面板；

培养箱，所述培养箱安装在保温箱内部顶部的中心位置，所述培养箱的顶部开设有通孔，所述保温箱内部顶部中心位置且延伸至培养箱内部的底部轴承转动安装有立柱，所述立柱的外侧等距对称安装有安装板；

安装组件，所述安装组件设置在安装板的内部，所述安装组件包括底板，所述底板的两端均设置有按压板，所述按压板底部的一端安装有滑块，两个按压板相互远离一端的底部均安装有第一弹簧，所述第一弹簧的一端安装有传动杆，所述传动杆顶部的一端安装有卡块；

转动组件，所述转动组件设置在防尘罩的内部，所述转动组件包括转杆，所述转杆两端的外侧均安装有转动筒，所述转杆两端靠近中心位置的外侧均安装有导向块，所述转杆的外侧套设有限位筒，所述限位筒相互靠近一端的外侧安装有第三斜齿轮。

优选的，所述保温箱的正面铰接有门，所述门的正面安装有把手，所述门的内部嵌设有玻璃，所述防尘罩的正面嵌设有防尘网，所述保温箱的内壁铺设有保温层，所述保温层内部底部的中心位置安装有加热管。

优选的，所述支撑板的底部开设有缓冲孔，所述缓冲孔的内部安装有第二弹簧，所述第二弹簧的底部且位于缓冲孔的内部安装有缓冲板，所述缓冲板的底部开设有安装孔，所述安装孔的内壁转动安装有滚轮，所述缓冲板的两端均安装有缓冲块，所述支撑板的内壁开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内部滑动连接有缓冲块。

优选的，所述安装板的顶部开设有放置槽，所述放置槽的内部设置有培养皿，所述保温箱内部顶部的两端均轴承转动安装有连接管，两个所述连接管相互靠近的一端等距安装有连接板，所述连接板的底部连通有喷头，所述喷头位于培养皿的顶部。

优选的，所述按压板顶部的一端与安装板内部顶部的两端相铰接，所述底板的两端均开设有滑槽，所述滑槽内部滑动穿插连接有滑块，所述传动杆的中心位置与安装板内壁的两侧相铰接，所述传动杆和卡块相对的一侧均安装有凸块，安装板内壁的两侧均开设有导向槽，所述导向槽的内部滑动连接有凸块。

优选的，所述保温箱顶部的两端均开设有穿插孔，所述穿插孔的内部转动穿插有连接管，所述防尘罩内部顶部一侧的一端安装有营养液箱，两个所述连接管延伸至保温箱顶部的顶端均安装有转板，所述转板的顶部阵列安装有限位块，所述转动筒的外侧开设有限位槽，所述限位槽的内部滑动连接有限位块。

优选的，所述防尘罩内部顶部一侧的另一端安装有培养基箱，所述营养液箱和培养基箱的正面均安装有阀门，所述阀门的输出端安装有出液管，所述转板的中心位置开设有出液孔，所述出液管的一端通过出液孔与连接管转动连接。

优选的，所述保温箱顶部一侧的两端均安装有气压缸，所述气压缸的输出端安装有连接块，所述连接块的顶部安装有连接杆，所述限位筒的外壁轴承转动安装有套筒，所述连接杆的顶部与套筒的底部固定连接，所述限位筒的内部开设有移动孔，所述移动孔的内部滑动穿插连接有导向块。

优选的，所述防尘罩顶部一侧的中心位置安装有电机，所述电机的输出端安装有第二斜齿轮，所述保温箱顶部一侧的中心位置开设有安装孔，所述安装孔的内部转动穿插有立柱，所述立柱延伸至保温箱顶部的顶端安装有第一斜齿轮，所述第一斜齿轮和第二斜齿轮相啮合。

用于一种干细胞无血培养用自动培养方法，所述干细胞无血培养用自动培养方法包括以下几个步骤；

第一步：将培养皿放置在安装板顶部的放置槽中，通过安装组件带动卡块夹持培养皿，使培养皿固定；

第二步：通过保温箱顶部的注液孔别往营养液箱和培养基箱内部添加营养液与培养基，通过开关面板启动电机和气压缸，通过转动组件带动培养皿和连接管转动，再通过开关面板开启阀门，使营养液从喷头流入培养皿内部；

第三步：通过加热管外侧的感应线圈感应保温箱内部温度，并通过加热管对保温箱内部加热至适宜干无血细胞培养的温度。

本发明的有益效果是：其一、本发明，设置有转动组件，通过转动组件能够实现培养皿位置的调节，通过气压缸的伸缩运动能够实现连接块左右的移动，通过连接杆、套筒和限位筒的配合使用，能够实现两个第三斜齿轮位置的调节，第三斜齿轮在移动的过程中通过限位筒和导向块的配合使用，能够实现转杆的同步转动，转杆上的转动筒、转板和限位块配合使用，能够实现连接管和连接板的同步转动，能够使连接板上的喷头位于培养皿的正上方，通过阀门和出液管能够使喷头喷出营养液和培养基。

其二、本发明，设置有安装组件，在放置培养皿的过程中，只需要将培养皿按压进入安装板的放置槽中，在放置的过程中底板受到压力向下移动，并带动按压板的一端转动，按压板通过第一弹簧带动传动杆转动，能够实现传动杆一端的卡块夹持住培养皿，从而能够快速的实现培养皿的固定，向上拿取培养皿即可实现培养皿的拿取，通过安装组件便于工作人员取放培养皿。

其三、本发明，保温箱底部设置有支撑板，支撑板内部设置有第二弹簧和缓冲板，缓冲板的内部设置有滚轮，滚轮能够便于保温箱整体移动，在移动的过程中遇到不平的路段时，第二弹簧自身的回弹能力能够起到一定的缓冲作用，再配合安装组件，能够减少培养皿的晃动，从而增加干细胞的存活几率。

附图说明

图1为本发明整体结构立体图；

图2为本发明整体内部结构示意图；

图3为本发明安装板和培养皿连接关系结构示意图；

图4为本发明安装板内部结构示意图；

图5为本发明防尘罩内部结构后视图；

图6为本发明图2中A处放大图；

图7为本发明防尘罩内部结构俯视图；

图8为本发明套筒内部结构侧视图；

图9为本发明支撑板内部结构示意图。

图中：1、保温箱；101、保温层；2、防尘罩；3、支撑板；4、开关面板；5、加热管；6、培养箱；7、立柱；701、第一斜齿轮；8、安装板；9、连接管；901、转板；902、限位块；10、连接板；11、营养液箱；12、培养基箱；13、培养皿；14、按压板；1401、滑块；15、底板；16、第一弹簧；17、传动杆；1701、卡块；18、电机；1801、第二斜齿轮；19、转杆；1901、导向块；20、转动筒；21、气压缸；22、连接块；23、连接杆；24、套筒；2401、限位筒；2402、第三斜齿轮；25、第二弹簧；26、缓冲板；2601、滚轮；27、阀门；28、出液管。

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。

请参阅图1-9所示，一种干细胞无血清培养装置及其自动培养方法，包括：

保温箱1，保温箱1的顶部安装有防尘罩2，保温箱1底部的四个顶角处均安装有支撑板3，保温箱1的正面设置有开关面板4，开关面板4的内部设置有开关模块和电源模块，电源模块与外部电源电性连接，开关模块与电机18、气压缸21和阀门27电性连接，通过开关面板4能够启动电机18、气压缸21和阀门27电源开关；

保温箱1的正面铰接有门，门的正面安装有把手，通过把手能够便于将门打开，保温箱1的正面开设有与门尺寸对应相同的取料孔，门的内部嵌设有玻璃，通过玻璃能够实时观察保温箱1内部情况；

防尘罩2的正面嵌设有防尘网，防尘网的内部开设有多个细小的孔隙，能够起到过滤空气中颗粒灰尘的作用，并且内部空气还能够与室外空气流通，保温箱1的内壁铺设有保温层101，保温层101为岩棉保温板，能够起到保温作用，保温层101内部底部的中心位置安装有加热管5，加热管5的外侧缠绕有感应线圈，感应线圈的中间位置设置有温度传感器，温度传感器为现有技术，能够感应到保温箱1内部温度变化，加热管5与开关面板4内部的开关模块电性连接；

支撑板3的底部开设有缓冲孔，缓冲孔的内部安装有第二弹簧25，第二弹簧25的底部且位于缓冲孔的内部安装有缓冲板26，缓冲板26的底部开设有安装孔，安装孔的内壁转动安装有滚轮2601，缓冲板26的两端均安装有缓冲块，支撑板3的内壁开设有缓冲槽，缓冲槽的内部滑动连接有缓冲块，滚轮2601在道路不平整的路段经过时，滚轮2601会带动缓冲板26上升，缓冲板26压缩第二弹簧25，通过第二弹簧25自身的弹性能够起到一定的减震和缓冲的作用；

培养箱6，培养箱6安装在保温箱1内部顶部的中心位置，培养箱6的顶部开设有通孔，保温箱1内部顶部中心位置且延伸至培养箱6内部的底部轴承转动安装有立柱7，立柱7的外侧等距对称安装有安装板8；

安装板8的顶部开设有放置槽，放置槽的内部设置有培养皿13，保温箱1内部顶部的两端均轴承转动安装有连接管9，两个连接管9相互靠近的一端等距安装有连接板10，连接管9的内部与连接板10内腔相连通，连接板10的底部连通有喷头，喷头与连接板10的内部相连通，喷头位于培养皿13的顶部；

保温箱1顶部的两端均开设有穿插孔，穿插孔的内部转动穿插有连接管9，防尘罩2内部顶部一侧的一端安装有营养液箱11，两个连接管9延伸至保温箱1顶部的顶端均安装有转板901，转板901的形状为圆盘形，转板901的顶部阵列安装有限位块902，转动筒20的外侧开设有限位槽，限位槽的形状呈弧形，限位槽的内部滑动连接有限位块902，通过限位槽的限位能够实现转动筒20在转动的过程中带动限位块902转动；

防尘罩2内部顶部一侧的另一端安装有培养基箱12，营养液箱11和培养基箱12的正面均安装有阀门27，阀门27的输出端安装有出液管28，转板901的中心位置开设有出液孔，出液管28的一端通过出液孔与连接管9转动连接，出液管28与连接管9的内腔相连通；

安装组件，安装组件设置在安装板8的内部，安装组件包括底板15，底板15的两端均设置有按压板14，按压板14底部的一端安装有滑块1401，两个按压板14相互远离一端的底部均安装有第一弹簧16，第一弹簧16的一端安装有传动杆17，传动杆17顶部的一端安装有卡块1701，按压板14的顶部开设有弧形插孔，弧形插孔的内部滑动穿插连接有传动杆17；

按压板14顶部的一端与安装板8内部顶部的两端相铰接，底板15的两端均开设有滑槽，滑槽内部滑动穿插连接有滑块1401，传动杆17的中心位置与安装板8内壁的两侧相铰接，传动杆17和卡块1701相对的一侧均安装有凸块，安装板8内壁的两侧均开设有导向槽，导向槽的内部滑动连接有凸块，安装板8在下降的过程中通过导向槽的限位能够带动传动杆17底部的一端移动；

转动组件，转动组件设置在防尘罩2的内部，转动组件包括转杆19，转杆19两端的外侧均安装有转动筒20，转杆19两端靠近中心位置的外侧均安装有导向块1901，转杆19的外侧套设有限位筒2401，限位筒2401相互靠近一端的外侧安装有第三斜齿轮2402，第三斜齿轮2402与第二斜齿轮1801相啮合；

保温箱1顶部一侧的两端均安装有气压缸21，气压缸21为伸缩气缸，气压缸21的输出端安装有连接块22，连接块22的顶部安装有连接杆23，限位筒2401的外壁轴承转动安装有套筒24，连接杆23的顶部与套筒24的底部固定连接，限位筒2401的内部开设有移动孔，移动孔的内部滑动穿插连接有导向块1901，限位筒2401在转动的过程中受到导向块1901限位能够带动转杆19转动；

防尘罩2顶部一侧的中心位置安装有电机18，电机18为间歇电机，通过电机18间歇转动能够实现立柱7间歇转动，从而便于调节角度，电机18的输出端安装有第二斜齿轮1801，保温箱1顶部一侧的中心位置开设有安装孔，安装孔的内部转动穿插有立柱7，立柱7延伸至保温箱1顶部的顶端安装有第一斜齿轮701，第一斜齿轮701和第二斜齿轮1801相啮合。

用于一种干细胞无血培养用自动培养方法，干细胞无血培养用自动培养方法包括以下几个步骤；

第一步：将培养皿13放置在安装板8顶部的放置槽中，通过安装组件带动卡块1701夹持培养皿13，使培养皿13固定；

第二步：通过保温箱1顶部的注液孔别往营养液箱11和培养基箱12内部添加营养液与培养基，通过开关面板4启动电机18和气压缸21，通过转动组件带动培养皿13和连接管9转动，再通过开关面板4开启阀门27，使营养液从喷头流入培养皿13内部；

第三步：通过加热管5外侧的感应线圈感应保温箱1内部温度，并通过加热管5对保温箱1内部加热至适宜干无血细胞培养的温度。

本发明在使用时参考图1至图9；

实施第一步操作，通过把手将门打开，工作人员通过安装板8顶部的放置槽将培养皿13放入，底板15受到压力下降，在下降的过程中带动滑块1401滑动，滑块1401在滑槽中滑动的过程中带动按压板14底部的一端转动；

按压板14在转动的过程中通过第一弹簧16带动传动杆17转动，传动杆17带动卡块1701转动，卡块1701向培养皿13靠近并夹持住培养皿13，从而实现培养皿13的固定，再通过把手将门关闭；

实施第二步操作，需要往培养皿13上添加营养液和培养基时，工作人员通过保温箱1顶部的注液孔分别往营养液箱11和培养基箱12内部添加营养液与培养基，工作人员通过开关面板4启动电机18，电机18带动第二斜齿轮1801转动，第二斜齿轮1801带动第一斜齿轮701转动，第一斜齿轮701带动立柱7转动，立柱7带动安装板8和培养皿13转动；

同时通过开关面板4启动气压缸21，气压缸21带动连接块22移动，连接块22通过连接杆23带动套筒24移动，套筒24带动限位筒2401和第三斜齿轮2402同步移动，当第三斜齿轮2402与第一斜齿轮701相啮合时，第一斜齿轮701带动第三斜齿轮2402同步转动；

第三斜齿轮2402带动限位筒2401转动，限位筒2401通过导向块1901带动转杆19转动，转杆19带动转动筒20转动，转动筒20在转动的过程中带动限位块902滑动，限位块902带动转板901转动，转板901带动连接管9转动，连接管9通过连接板10带动喷头转动至培养皿13的顶部；

此时工作人员通过开关面板4启动阀门27，阀门27带动营养液箱11和培养基箱12内部的营养液与培养基进入出液管28，通过连接管9和连接板10从喷头流入培养皿13内部；

实施第三步操作，当加热管5外侧的感应线圈感应到温度变化时，启动加热管5并通过加热管5加热，配合保温层101的保温效果，能够使保温箱1内部温度达到适合无血干细胞培养的温度；

实施第四步操作，通过滚轮2601推动保温箱1，当滚轮2601行驶在不平的路段时，滚轮2601通过缓冲板26压缩第二弹簧25，通过第二弹簧25自身的弹性能够缓冲路面不平产生的震动。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种干细胞无血清培养装置，其特征在于，包括：

保温箱(1)，所述保温箱(1)的顶部安装有防尘罩(2)，所述保温箱(1)底部的四个顶角处均安装有支撑板(3)，所述保温箱(1)的正面设置有开关面板(4)；

培养箱(6)，所述培养箱(6)安装在保温箱(1)内部顶部的中心位置，所述培养箱(6)的顶部开设有通孔，所述保温箱(1)内部顶部中心位置且延伸至培养箱(6)内部的底部轴承转动安装有立柱(7)，所述立柱(7)的外侧等距对称安装有安装板(8)；

安装组件，所述安装组件设置在安装板(8)的内部，所述安装组件包括底板(15)，所述底板(15)的两端均设置有按压板(14)，所述按压板(14)底部的一端安装有滑块(1401)，两个按压板(14)相互远离一端的底部均安装有第一弹簧(16)，所述第一弹簧(16)的一端安装有传动杆(17)，所述传动杆(17)顶部的一端安装有卡块(1701)；

转动组件，所述转动组件设置在防尘罩(2)的内部，所述转动组件包括转杆(19)，所述转杆(19)两端的外侧均安装有转动筒(20)，所述转杆(19)两端靠近中心位置的外侧均安装有导向块(1901)，所述转杆(19)的外侧套设有限位筒(2401)，所述限位筒(2401)相互靠近一端的外侧安装有第三斜齿轮(2402)；所述保温箱(1)的正面铰接有门，所述门的正面安装有把手，所述门的内部嵌设有玻璃，所述防尘罩(2)的正面嵌设有防尘网，所述保温箱(1)的内壁铺设有保温层(101)，所述保温层(101)内部底部的中心位置安装有加热管(5)；所述支撑板(3)的底部开设有缓冲孔，所述缓冲孔的内部安装有第二弹簧(25)，所述第二弹簧(25)的底部且位于缓冲孔的内部安装有缓冲板(26)，所述缓冲板(26)的底部开设有安装孔，所述安装孔的内壁转动安装有滚轮(2601)，所述缓冲板(26)的两端均安装有缓冲块，所述支撑板(3)的内壁开设有缓冲槽，所述缓冲槽的内部滑动连接有缓冲块；所述安装板(8)的顶部开设有放置槽，所述放置槽的内部设置有培养皿(13)，所述保温箱(1)内部顶部的两端均轴承转动安装有连接管(9)，两个所述连接管(9)相互靠近的一端等距安装有连接板(10)，所述连接板(10)的底部连通有喷头，所述喷头位于培养皿(13)的顶部；所述按压板(14)顶部的一端与安装板(8)内部顶部的两端相铰接，所述底板(15)的两端均开设有滑槽，所述滑槽内部滑动穿插连接有滑块(1401)，所述传动杆(17)的中心位置与安装板(8)内壁的两侧相铰接，所述传动杆(17)和卡块(1701)相对的一侧均安装有凸块，安装板(8)内壁的两侧均开设有导向槽，所述导向槽的内部滑动连接有凸块；所述保温箱(1)顶部的两端均开设有穿插孔，所述穿插孔的内部转动穿插有连接管(9)，所述防尘罩(2)内部顶部一侧的一端安装有营养液箱(11)，两个所述连接管(9)延伸至保温箱(1)顶部的顶端均安装有转板(901)，所述转板(901)的顶部阵列安装有限位块(902)，所述转动筒(20)的外侧开设有限位槽，所述限位槽的内部滑动连接有限位块(902)。

2.根据权利要求1所述的一种干细胞无血清培养装置，其特征在于：所述防尘罩(2)内部顶部一侧的另一端安装有培养基箱(12)，所述营养液箱(11)和培养基箱(12)的正面均安装有阀门(27)，所述阀门(27)的输出端安装有出液管(28)，所述转板(901)的中心位置开设有出液孔，所述出液管(28)的一端通过出液孔与连接管(9)转动连接。

3.根据权利要求2所述的一种干细胞无血清培养装置，其特征在于：所述保温箱(1)顶部一侧的两端均安装有气压缸(21)，所述气压缸(21)的输出端安装有连接块(22)，所述连接块(22)的顶部安装有连接杆(23)，所述限位筒(2401)的外壁轴承转动安装有套筒(24)，所述连接杆(23)的顶部与套筒(24)的底部固定连接，所述限位筒(2401)的内部开设有移动孔，所述移动孔的内部滑动穿插连接有导向块(1901)。

4.根据权利要求3所述的一种干细胞无血清培养装置，其特征在于：所述防尘罩(2)顶部一侧的中心位置安装有电机(18)，所述电机(18)的输出端安装有第二斜齿轮(1801)，所述保温箱(1)顶部一侧的中心位置开设有安装孔，所述安装孔的内部转动穿插有立柱(7)，所述立柱(7)延伸至保温箱(1)顶部的顶端安装有第一斜齿轮(701)，所述第一斜齿轮(701)和第二斜齿轮(1801)相啮合。

5.利用权利要求4所述装置的一种干细胞无血清自动培养方法，其特征在于：包括以下几个步骤；

第一步：将培养皿(13)放置在安装板(8)顶部的放置槽中，通过安装组件带动卡块(1701)夹持培养皿(13)，使培养皿(13)固定；

第二步：通过保温箱(1)顶部的注液孔往营养液箱(11)和培养基箱(12)内部添加营养液与培养基，通过开关面板(4)启动电机(18)和气压缸(21)，通过转动组件带动培养皿(13)和连接管(9)转动，再通过开关面板(4)开启阀门(27)，使营养液从喷头流入培养皿(13)内部；

第三步：通过加热管(5)外侧的感应线圈感应保温箱(1)内部温度，并通过加热管(5)对保温箱(1)内部加热至适宜干细胞无血清培养的温度。