CN114410468A - 一种高效生物细胞复苏设备 - Google Patents
一种高效生物细胞复苏设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114410468A CN114410468A CN202210096609.8A CN202210096609A CN114410468A CN 114410468 A CN114410468 A CN 114410468A CN 202210096609 A CN202210096609 A CN 202210096609A CN 114410468 A CN114410468 A CN 114410468A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- biological cell
- massage
- bag
- biological
- extrusion
- 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.)
- Granted
Links
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 38
- 238000005138 cryopreservation Methods 0.000 claims abstract description 70
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 63
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 32
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 32
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 claims description 23
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 21
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 14
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 7
- 230000009087 cell motility Effects 0.000 claims description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 claims 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 abstract description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 9
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 4
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- -1 iron-chromium-aluminum Chemical compound 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000030833 cell death Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
Images
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
- C12M23/00—Constructional details, e.g. recesses, hinges
- C12M23/20—Material Coatings
-
- 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
- C12M23/46—Means for fastening
-
- 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
- C12M23/48—Holding appliances; Racks; Supports
-
- 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
- C12M35/00—Means for application of stress for stimulating the growth of microorganisms or the generation of fermentation or metabolic products; Means for electroporation or cell fusion
- C12M35/04—Mechanical means, e.g. sonic waves, stretching forces, pressure or shear stimuli
-
- 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
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Clinical Laboratory Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Immunology (AREA)
- Cell Biology (AREA)
- Percussion Or Vibration Massage (AREA)
- Thermotherapy And Cooling Therapy Devices (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高效生物细胞复苏设备,其主要由生物细胞冻存袋固定板、加热部件、按摩挤压部件、挤压驱动部件、温度采集部件和CPU组成。生物细胞冻存袋固定板采用柔性材料制成。本发明中柔性的生物细胞冻存袋固定板能充分接触生物细胞冻存袋,同时按摩挤压部件能向生物细胞冻存袋施加按摩、揉搓的作用力,在温度采集部件、CPU和加热部件的配合下,能精确控制冻存生物细胞的复温温度,提高生物细胞复苏的效率。
Description
技术领域
本发明属于细胞复苏技术领域,具体涉及一种高效生物细胞复苏设备。
背景技术
在生物细胞应用中,细胞长期保存均采用液氮冻存。当需要使用冷冻细胞时,需要对细胞进行加温解冻,这个过程称为细胞复苏。目前最常用的生物细胞复苏是采用水浴加热方式,即将生物细胞从液氮罐中取出,快速放入水浴锅内进行解冻。水浴加热直接监测细胞冻存袋的温度,完全凭借操作者个人经验判断解冻时间和解冻状态,如时间把控不准,容易造成过度复苏,引起细胞死亡;同时由于加热介质是水,容易产生细菌,增加了细胞污染的风险。
专利CN10929412A公开了一种按揉式生物细胞冻存袋干式复苏装置,其能对生物细胞冻存袋上下同时加热,并且在按揉版能左右移动,从而实现对生物细胞冻存袋的按揉,但是由于按揉板自身的刚性,其只能在与生物细胞冻存袋接触的平面上局部进行按揉,而且不能对生物细胞冻存袋的下表面进行按揉,生物细胞与热源接触不充分,生物细胞冻存袋内升温速率低,复苏装置的复温效率较低,生物细胞复温时间长,复苏存活率低。
发明内容
为了解决上述的技术问题,提高生物细胞的复苏效率,本发明提供一种高效生物细胞复苏装置,其包括:生物细胞冻存袋固定板、加热部件、按摩挤压部件、挤压驱动部件、温度采集部件、CPU:
生物细胞冻存袋固定板设置于所述生物细胞复苏设备的中部,该固定板主要用于固定、支撑待复温的生物细胞冻存袋。生物细胞冻存袋固定板优选由上下两块相同的板组成。为了更加充分地与生物细胞冻存袋接触,生物细胞冻存袋固定板优选由柔性材料制成,进一步优选生物细胞冻存袋固定板为柔性的薄片或者薄膜,更优选为薄膜。
所述的柔性材料选自聚乙烯醇(PVA)、聚酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酯乙二醇酯(PEN)、复合薄膜、纺织材料等。
生物细胞复苏设备中的加热部件粘贴在生物细胞冻存袋固定板外侧表面上,其作用是为生物细胞冻存袋复温时提供热能,加热部件中的产热结构优选由两个相同的单元组成,每个单元粘贴在一块生物细胞冻存袋固定板上。
加热部件包括相互连接的电加热丝和加热控制器。电加热丝为上述的产热结构,其通过导热胶粘贴在生物细胞冻存袋固定板上。当电加热丝接通电源时,其产生的热量传导至导热胶,进一步传导至生物细胞冻存袋固定板,再传导至生物细胞冻存袋,提高生物细胞的温度,使得生物细胞快速复苏。
电加热丝的材质为铁铬铝合金或者镍铬电热合金,优选为镍铬电热合金。
加热控制器分别与电加热丝和CPU电连接,从而接收CPU发出的加热或停止加热的指令,进而控制电加热丝接通或断开电源。
在本发明的一个具体实施方式中,生物细胞复苏设备中的按摩挤压部件设置在加热部件的外侧,并与加热部件中的导热胶的外表面接触。按摩挤压部件优选由两个相同的单元组成,每一个单元接触一个加热部件单元。按摩挤压部件通过挤压、按摩加热部件,进而挤压、按摩柔性的生物细胞冻存袋固定板,从而将挤压、按摩的作用力施加到生物细胞冻存袋上,促进生物细胞的运动,使得生物细胞复温时受热均匀,提高复温的效率。
在本发明的一个具体实施例中,一个按摩挤压部件单元包括一组按摩棒、一组第一弹簧和一块按摩板。每一个按摩棒的尾部通过一根第一弹簧连接在按摩板上。在第一弹簧的弹力作用下,按摩棒的头部紧贴在导热胶的外表面。按摩棒的数目根据生物细胞冻存袋固定板的面积大小确定,为了充分促进生物细胞的运动,按摩棒之间的距离优选≤5mm。
按摩挤压部件中的按摩板可以沿与生物细胞冻存袋固定板平行的方向往复运动,例如左右运动,从而带动按摩棒往复运动,使得按摩棒的头部对生物细胞冻存袋形成按摩、揉搓的作用力。按摩板往复运动的作用力来自于挤压驱动部件。
挤压驱动部件包括导轮、第二弹簧、按摩板复位支架、凸轮、定轮、同步带、同步轮、电机和电机驱动器。
导轮通过连接杆固定连接在挤压驱动部件中的按摩板的一侧。凸轮设置在导轮的右侧,在凸轮转动过程中,其凸出外缘接触导轮时,能推动导轮向左移动,从而推动按摩板向左移动。
在连接杆的两侧设置按摩板复位支架和第二弹簧。第二弹簧一端固定在按摩挤压部件的按摩板上,另一端固定在按摩板复位支架上。当按摩板受到凸轮、导轮、连接杆的推动力,向左移动时,第二弹簧伸长。当凸轮的圆弧边缘与导轮接触时,凸轮对导轮的挤压作用力减小,第二弹簧复位,带动按摩板向右移动。在凸轮和第二弹簧的共同作用下,导轮沿左右往复运动,从而带动按摩板沿左右往复运动,进一步带动按摩头左右往复运动,实现对生物细胞冻存袋的按摩、揉搓,促进生物细胞的运动,使得生物细胞受热均匀,提高复温效率。
第二弹簧的数目和型号根据按摩板的大小及凸轮推动力的大小确定,其数目优选为偶数,并且第二弹簧对称分布在连接杆的两侧。
在凸轮的下方设置有定轮,两者的转动轴位于同一直线上,优选位于竖直线上。定轮的右边设置有同步轮,同步轮通过同步带连接定轮。
同步轮安装在电机上,电机设置于同步轮的下方,同步轮安装在电机的转动轴上。当电机运行时,可以带动同步轮转动。在同步带的作用下,定轮与同步轮一起转动,进而带动凸轮转动,进一步挤压、推动导轮向左移动。
电机运行的指令来自于电机驱动器。电机驱动器一端与电机电连接,另一端与CPU电连接。电机运行指令先通过CPU发送给电机驱动器,然后通过电机驱动器发送至电机。电机接收到运行指令,开始运行,依次驱动同步轮、定轮、凸轮转动,使得导轮在凸轮推挤和第二弹簧弹力的共同作用下左右往复移动,进而使得按摩挤压部件中的按摩板左右往复移动。
在本发明的一个实施例中,生物细胞冻存袋表面的温度变化通过温度采集部件探测。温度采集部件接触生物冻存袋固定板的内表面,并且与CPU电连接,从而将生物细胞冻存袋表面的温度信号传输至CPU,CPU根据该信号发出加热或停止加热的指令,进一步调控电加热丝的工作状态,为生物细胞提供最适宜的复苏温度。
温度采集部件包括温度传感器和温度采集器。温度传感器设置在所述生物细胞冻存袋固定板上,用于采集生物细胞冻存袋的复温温度。温度采集器一端与温度传感器电连接,另一端与CPU电连接,从而形成一个生物细胞冻存袋复温温度的信号传输通路,使得CPU能实时判断复温温度是否合理,及时发出加热或停止加热的指令,进而调控生物细胞的复苏温度变化。
本发明的有益效果如下:
第一方面,本发明中的柔性生物细胞冻存袋固定板,尤其是柔性膜,可以充分包裹生物细胞冻存袋,从而将加热丝产生的热量充分、均匀的传导至生物细胞,提高生物细胞复温的速率,提高生物细胞复苏的效率。
第二方面,本发明中的按摩棒可以沿导热胶表面往复运动,充分挤压、按摩、揉搓生物细胞冻存袋表面,促进生物细胞的运动,使得生物细胞受热均匀,进一步提高生物细胞复温的速率。
第三方面,本发明采用了干式复苏方式,同时采用温度采集部件、CPU和加热部件精确控制生物细胞冻存袋表面的温度,实现了复温温度控制的自动化,避免了人为主观因素的弊端,防止了水浴加热过程中的污染问题。
附图说明
图1是本发明生物细胞复苏装置的结构示意图;
图中各部件的标记如下:101-生物细胞冻存袋固定板、102-按摩棒、103-第一弹簧、104-按摩板、105-导轮、106-凸轮、107-定轮、108-同步带、109-同步轮、110-电机、111-电机驱动器、112-加热控制器、113-加热丝、114-CPU、115-温度传感器、116-温度采集器、117-导热胶;
图2是本发明生物细胞复苏装置中加入生物细胞冻存袋的状态示意图;
图中各部件的标记如下:201-生物细胞冻存袋;
图3是本发明中驱动部件结构示意图;
图中各部件的标记如下:301-第二弹簧、302-连接杆、303-复位支架。
具体实施方式
下面结合附图来进一步描述本发明的技术方案,本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但是应当理解,实施例仅是示例性的,不对本发明的范围构成限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”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,仅是为了便于描述本发明,而不是指示或暗示所指的装置或部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发明的限制。另外,本发明申请文件的权利要求书以及说明书中的术语“第一”和“第二”仅用于描述相似的对象,而不必理解为特定的次序或先后顺序。
本发明的发明人在长期进行生物细胞复苏研究的基础上,针对现有细胞复苏过程中的不足,设计了一套生物细胞复苏装置。该细胞复苏装置避免了水浴复苏容易污染细菌的问题,并且能提高细胞复苏的效率,精确控制细胞复温的温度。
图1示出了本发明的生物细胞复苏装置的结构。该生物细胞复苏装置主要由生物细胞冻存袋固定板101、按摩棒102、第一弹簧103、按摩板104、导轮105、凸轮106、定轮107、同步带108、同步轮109、电机110、电机驱动器111、加热控制器112、加热丝113、CPU114、温度传感器115、温度采集器116和导热胶117组成。
如图1和图2所示,生物细胞冻存液固定板101设置于生物细胞复苏装置的中部,其主要作用是支撑、固定生物细胞冻存袋201。为了保证生物细胞冻存袋固定板101和生物细胞冻存袋201的充分接触,生物细胞冻存袋固定板101优选对称设置上下两块。生物细胞冻存袋固定板的形状优选为薄片或薄膜,进一步优选为薄膜。另外,生物细胞冻存袋固定板101优选采用柔性材料制成,柔性材料选自聚乙烯醇(PVA)、聚酯(PET)、聚酰亚胺(PI)、聚萘二甲酯乙二醇酯(PEN)、复合薄膜和纺织材料中的任意一种。由于生物细胞冻存袋固定板自身的柔韧性好,使得其内表面能充分接触生物细胞冻存袋201,甚至将生物细胞冻存袋201包裹起来(见图2)。
如图1所示,加热控制器112、电加热丝113以及导热胶117组成了生物细胞复苏装置中的加热部件的主要部分。加热部件的作用是为生物细胞冻存袋复温时提供热能。电加热丝113为加热部件中的产热结构,其通过导热胶117粘贴在生物细胞冻存袋固定板101的外表面上。电加热丝113的右端与加热控制器112电连接,加热控制器112的另一端与CPU114电连接。当生物细胞需要复苏时,先通过CPU发出加热指令,该指令传输至加热控制器112,加热控制器调控电加热丝113与电源接通。电加热丝113开始工作,进而通过导热胶117将热量传导至生物细胞冻存袋固定板101上,迅速将细胞冻存袋固定板101的温度升至37℃以上,从而保证生物细胞冻存袋的复温温度达到36℃。当生物细胞冻存袋的温度高于36℃时,温度采集部件会将生物细胞冻存袋的温度信号传输至CPU,CPU向加热控制器112发出停止加热的指令,加热控制器112收到停止加热的指令后,调控电加热丝113与电源断开,从而停止加热,使得生物细胞冻存袋固定板101的温度不再上升,从而保证生物细胞冻存袋201的复温温度保持稳定在36℃。
为了保证生物细胞的复温温度,电加热丝113和导热胶117优选为设置相同的两组,且两组对称分布,从而使得生物细胞冻存袋201的上下两个表面能同时受热,提高生物细胞复温的速率。电加热丝113的材质为铁铬铝合金或者镍铬电热合金,优选为镍铬电热合金。
如图1所示,生物细胞复苏设备中的按摩挤压部件由两组相同的单元组成,每一个按摩挤压单元包括一组按摩棒102、一组第一弹簧103和一块按摩板104。按摩棒102设置于导热胶117的外侧,按摩棒102的头部紧贴在导热胶117的外表面上,按摩棒102的尾部通过第一弹簧103连接在按摩板104上.每一根按摩棒102对应一根第一弹簧103。按摩板104在竖直方向上的高度固定不变,当生物细胞冻存袋放入两块生物细胞冻存袋固定板101之间时,第一弹簧103受到按摩板104和导热胶117的挤压,处于压缩的状态。为了恢复自然状态,第一弹簧103向下挤压按摩棒102,从而使得按摩棒102的头部紧密挤压在导热胶117的外表面上,进一步对生物细胞冻存袋固定板101以及生物细胞冻存袋201施加挤压力。使得生物细胞冻存袋固定板101与生物细胞冻存袋201紧密接触,把电加热丝113产生的热量充分传导至生物细胞,提高生物细胞复温的速率。
如图2所示,当按摩板104沿左右方向往复移动时,能带动按摩棒102左右往复移动,使得按摩棒102可以对生物细胞冻存袋201的不同部位施加按摩、揉搓的力,从而进一步促进生物细胞的运动,更加有效地提高了生物细胞复温的效率。按摩棒102的数目根据生物细胞冻存袋固定板101的面积大小确定,按摩棒102之间的距离优选≤5mm。
按摩板104左右往复移动的作用力来自于生物细胞复苏装置中的挤压驱动部件。如图1和图3所示,挤压驱动部件包括导轮105、第二弹簧301、按摩板复位支架303、凸轮106、定轮107、同步带108、同步轮109、电机110和电机驱动器111。
导轮105通过连接杆302固定连接在按摩板104的右侧,连接杆302与按摩板104固定连接,优选为焊接或一体成型。导轮105与连接杆302优选焊接或者螺栓连接在一起。由于导轮105、连接杆302和按摩板104固定连接为一体,当导轮105受到向左的挤压力时,连接杆302和按摩板104同时受到向左的挤压力,从而三者一起向左移动。当按摩板104受到向右的牵引力时,按摩板104向右挤压连接杆302,进一步向右挤压导轮105,从而使得三者一起向右移动。在向左挤压力和向右牵引力的交替作用下,按摩板104能沿左右方向往复移动,进一步带动第一弹簧103和按摩棒102左右往复移动,从而对生物细胞冻存袋施加按摩、揉搓力,促进生物细胞的运动,提高复温热量的传导效率和生物细胞复温速率。
如图1和图3所示,凸轮106设置在导轮105的右侧,在凸轮106转动过程中,其凸出外缘接触导轮105时,向导轮105施加向左的挤压力,进而推动导轮105向左移动,从而推动连接杆302和按摩板104向左移动。
如图1和图3所示,在连接杆302的两侧设置按摩板复位支架303和第二弹簧301。复位支架301的位置固定不变,其作用是为第二弹簧301提供固定的连接点,使得第二弹簧301的一端固定。复位支架303优选为两个,对称设置在连接杆302的上下两侧。第二弹簧301的左端固定在按摩板104的右侧面上,另一端固定在按摩板复位支架301上。第二弹簧301的数目和型号根据按摩板104的大小及凸轮106对导轮105挤压力的大小确定。第二弹簧301的数目优选为偶数,第二弹簧301对称分布在连接杆的两侧。
当按摩板104受到凸轮106、导轮105、连接杆302的推动力,向左移动时,第二弹簧301伸长,此时按摩板104受到的挤压力大于第二弹簧301的牵引力。当凸轮106的圆弧边缘与导轮105接触时,凸轮106对导轮105的挤压作用力减小,第二弹簧301复位,此时第二弹簧301对按摩板104的牵引力大于导轮105对按摩板104的挤压力,在第二弹簧301自身弹力的作用下,牵引着按摩板104、连接杆302和导轮105一起向右移动。在凸轮106和第二弹簧301的共同作用下,可以对按摩板104交替施加左右移动的作用力,使得实现按摩板104能够沿左右往复运动,进一步带动按摩头102左右往复运动,实现对生物细胞冻存袋的按摩、揉搓,促进生物细胞的运动,使得生物细胞受热均匀,提高复温效率。
如图1和图3所示,在凸轮106的下方设置有定轮107,两者的转动轴位于同一直线上。当定轮107转动时,能带动凸轮106同步转动。同步轮109设置在定轮107的右边,两者位于同一水平线上且由同步带108相连接。在同步带108的作用下,同步轮109转动时,定轮107随着同步轮109同时转动。
同步轮109的运转动力来自电机110,同步轮109安装在电机110的转动轴上,电机110设置于同步轮109的下方。当电机110运行时,可以带动同步轮109转动,在同步带108的作用下,定轮107与同步轮109一起转动,进而带动凸轮106转动,进一步挤压、推动导轮105向左移动。
电机运行的指令来自于电机驱动器111。如图1所示,电机驱动器111一端与电机110电连接,另一端与CPU电连接。电机运行指令先通过CPU发送给电机驱动器111,然后通过电机驱动器111发送至电机110。电机110接收到运行指令,开始运行,依次驱动同步轮109、定轮107、凸轮106转动,进一步挤压导轮105、连接杆302和按摩板104,使得按摩板104在凸轮106推挤和第二弹簧弹力301的共同作用下左右往复移动。
如图1所示,温度传感器115和温度采集器116组成了生物细胞复苏装置中的温度采集部件。温度采集部件的作用是探测生物细胞冻存袋表面的温度变化,然后温度变化的信号传输至CPU,CPU根据该信号发出加热或停止加热的指令,进一步调控电加热丝的工作状态,为生物细胞提供最适宜的复苏温度。温度传感器115设置在生物细胞冻存袋固定板101上,从而能采集生物细胞冻存袋的表面温度。温度传感器115与温度采集器116一端电连接,温度采集器116的另一端与CPU电连接,从而形成一个生物细胞复温温度的信号传输通路,使得CPU能实时判断生物细胞复温温度是否合理,及时发出加热或停止加热的指令,进而调控生物细胞的复苏温度变化。
为了是本领域普通技术人员更好的理解本发明的技术方案,以下提供本发明的生物细胞复苏装置的操作方法。
第一步,启动工作电源,CPU运行,检查各部件的工作状态是否正常,然后,CPU向加热控制器发出加热指令,加热控制器调控电加热丝接通电源,电加热丝开始工作,升高生物细胞冻存袋固定板的温度。
第二步,温度传感器将生物细胞冻存袋固定板表面的温度传输给CPU,当该温度位于36~37℃范围时,表明满足生物细胞复苏的需要,CPU向加热驱动器发出停止加热的指令,进而调控电加热丝与电源断开,使得生物细胞冻存袋固定板的温度停止升高。
第三步,在第一步和第二步交替作用下,生物细胞冻存袋固定板之间的温度维持在36~37℃之间,此时将生物细胞冻存袋放置于两块生物细胞冻存袋固定板之间,CPU向电机驱动器发出电机运行指令,电机驱动器调控电机接通电源,电机运行,从而依次驱动同步轮、定轮和凸轮转动,进一步带动按摩板、第二弹簧、按摩棒左右往复移动,进一步按摩、揉搓生物细胞冻存袋,快速提高生物细胞的复温温度达到36℃。
第四步,当生物细胞冻存袋的整体温度达到36~37℃时,生物细胞复苏过程完成,关闭电源,将生物细胞转移至培养的操作流程。
本发明在应用时,其中柔性的生物细胞冻存袋固定板能充分接触生物细胞冻存袋,同时按摩挤压部件能向生物细胞冻存袋施加按摩、揉搓的作用力,在温度采集部件、CPU和加热部件的配合下,能精确控制冻存生物细胞的复温温度,提高生物细胞复苏的效率。
以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种高效生物细胞复苏设备,其特征在于:所述生物细胞复苏设备包括:生物细胞冻存袋固定板、加热部件、按摩挤压部件、挤压驱动部件、温度采集部件、CPU:
生物细胞冻存袋固定板设置于所述生物细胞复苏设备的中部,其用于固定、支撑待复温的生物细胞冻存袋;
加热部件粘贴在生物细胞冻存袋固定板外侧表面上,其提供生物细胞冻存袋复温的热能;
按摩挤压部件设置于加热部件的外侧,其通过挤压、按摩加热部件和生物细胞冻存袋固定板促进生物细胞冻存袋内细胞运动,使得生物细胞受热均匀;
挤压驱动部件连接按摩挤压部件,从而驱动按摩挤压部件沿左右方向往复运动;
温度采集部件接触生物冻存袋固定板的内表面,从而探测生物细胞冻存袋表面的温度变化;
CPU分别与加热部件、挤压驱动部件和温度采集部件电连接,从而调控生物细胞冻存袋内生物细胞的温度变化;
其中,生物细胞冻存袋固定板采用柔性材料制成。
2.根据权利要求1所述的生物细胞复苏设备,其特征在于:
所述生物细胞冻存袋固定板为柔性的薄片或薄膜。
3.根据权利要求2所述的生物细胞复苏设备,其特征在于:
所述生物细胞冻存袋固定板为薄膜。
4.根据权利要求1所述的生物细胞复苏设备,其特征在于:
所述加热部件包括相互连接的电加热丝和加热控制器;
电加热丝通过导热胶粘贴在生物细胞冻存袋固定板上;
加热控制器与所述CPU电连接。
5.根据权利要求1所述的生物细胞复苏设备,其特征在于:
所述按摩挤压部件包括按摩棒、第一弹簧、按摩板;
按摩棒的头部紧贴所述加热部件的外表面,尾部固定连接第一弹簧的一端;
第一弹簧的另一端固定连接在按摩板上;
按摩板的一端连接在所述挤压驱动部件上;
当按摩板在所述挤压驱动部件作用下,沿加热部件表面往复运动时,按摩棒的头部能按摩、挤压所述生物细胞冻存袋。
6.根据权利要求所述的生物细胞复苏设备,其特征在于:
所述挤压驱动部件包括导轮、第二弹簧、按摩板复位支架、凸轮、定轮、同步带、同步轮、电机和电机驱动器;
导轮通过连接杆固定连接在所述挤压驱动部件的一侧;
连接杆的两侧设置按摩板复位支架;
第二弹簧一端固定在按摩挤压部件上,另一端固定在按摩板复位支架上;
凸轮设置在导轮的右侧,其转动时,能推动导轮向左移动;
定轮设置于凸轮的下方,定轮和凸轮的转动轴位于同一直线上;
同步轮设置于定轮的右边,同步轮通过同步带连接定轮;
电机设置于同步轮的下方,同步轮安装在电机的转动轴上;
电机驱动器一端与电机电连接,另一端与所述CPU电连接;
当所述CPU将电机运行指令通过电机驱动器发送至电机时,电机运行,依次驱动同步轮、定轮、凸轮转动,使得导轮在凸轮推挤和第二弹簧弹力的共同作用下左右往复移动,进而使得按摩挤压部件左右往复移动。
7.根据权利要求6所述的生物细胞复苏设备,其特征在于:
所述第二弹簧的数目为偶数,所述第二弹簧对称分布在所述连接杆的两侧。
8.根据权利要求1所述的生物细胞复苏设备,其特征在于:
所述温度采集部件包括温度传感器和温度采集器;
温度传感器设置在所述生物细胞冻存袋固定板上,用于采集生物细胞冻存袋的复温温度;
温度采集器与温度传感器和所述CPU均电连接,从而将生物细胞冻存袋的复温温度数据传输至所述CPU。
9.根据权利要求1所述的生物细胞复苏设备,其特征在于:
所述生物细胞冻存袋固定板、所述加热部件中的产热结构和所述按摩挤压部件均包括相同的两个单元。
10.根据权利要求9所述的生物细胞复苏设备,其特征在于:
所述相同的两个单元对称设置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210096609.8A CN114410468B (zh) | 2022-01-26 | 2022-01-26 | 一种高效生物细胞复苏设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210096609.8A CN114410468B (zh) | 2022-01-26 | 2022-01-26 | 一种高效生物细胞复苏设备 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114410468A true CN114410468A (zh) | 2022-04-29 |
CN114410468B CN114410468B (zh) | 2024-05-28 |
Family
ID=81277786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210096609.8A Active CN114410468B (zh) | 2022-01-26 | 2022-01-26 | 一种高效生物细胞复苏设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114410468B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109059418A (zh) * | 2018-09-15 | 2018-12-21 | 乔燕春 | 一种生物制品冻存和复苏装置及冻存和复苏方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106995782A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-08-01 | 何向锋 | 一种干式细胞复苏仪 |
CN107881101A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-04-06 | 赛慕特生物工程(上海)有限公司 | 一种按揉式细胞冻存袋干式复苏仪 |
CN109294912A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-02-01 | 郑州韦尔特生物科技有限公司 | 一种按揉式生物细胞冻存袋干式复苏装置 |
CN110093252A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-06 | 赛慕特生物工程(上海)有限公司 | 一种通用型细胞冻存产品干式复苏系统及工作方法 |
-
2022
- 2022-01-26 CN CN202210096609.8A patent/CN114410468B/zh active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106995782A (zh) * | 2017-04-24 | 2017-08-01 | 何向锋 | 一种干式细胞复苏仪 |
CN107881101A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-04-06 | 赛慕特生物工程(上海)有限公司 | 一种按揉式细胞冻存袋干式复苏仪 |
CN109294912A (zh) * | 2018-10-24 | 2019-02-01 | 郑州韦尔特生物科技有限公司 | 一种按揉式生物细胞冻存袋干式复苏装置 |
CN110093252A (zh) * | 2019-05-29 | 2019-08-06 | 赛慕特生物工程(上海)有限公司 | 一种通用型细胞冻存产品干式复苏系统及工作方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109059418A (zh) * | 2018-09-15 | 2018-12-21 | 乔燕春 | 一种生物制品冻存和复苏装置及冻存和复苏方法 |
CN109059418B (zh) * | 2018-09-15 | 2023-06-09 | 上海简逸生物科技有限公司 | 一种生物制品冻存和复苏装置及冻存和复苏方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114410468B (zh) | 2024-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN114410468B (zh) | 一种高效生物细胞复苏设备 | |
CN203211601U (zh) | 贴胶纸设备 | |
CN108582881A (zh) | 一种环保胶袋热封装装置及方法 | |
CN207426556U (zh) | 一种用于降低线损的线路巡检装置 | |
CN208460891U (zh) | 电芯热压化成夹具设备 | |
CN117507557A (zh) | 一种智能化铝基覆铜板压合成型设备 | |
CN1282525C (zh) | 形状记忆合金弹簧驱动的机械手控制系统 | |
CN208912445U (zh) | 一种基于机器视觉的自动点胶设备 | |
CN201176020Y (zh) | 一种双工位自动热转印机 | |
CN114392859A (zh) | 一种新能源电池导热硅胶涂覆装置 | |
CN207100706U (zh) | 单工位内冷热压转换的压合机 | |
CN201816110U (zh) | 一种竹条横拼机 | |
CN112220600A (zh) | 一种医用外固定夹板及操作方法 | |
CN218359076U (zh) | 液体加工用加热机构 | |
CN208972482U (zh) | 一种解冻速度快的鸡肉用解冻装置 | |
CN210349858U (zh) | 一种薄膜太阳能电池组件老化设备 | |
CN212610570U (zh) | 一种方便开启的乳酸菌温控发酵罐 | |
CN110666282B (zh) | 一种用于贴合导热能力差板件的贴面热压机 | |
CN209093955U (zh) | 锂离子电池注液口清洁装置 | |
CN210503317U (zh) | 一种内置加热式下压型生鲜果蔬保鲜膜包装机 | |
CN112755335A (zh) | 一种新型恒温式疫苗接种注射装置 | |
CN107397984B (zh) | 无水型干式血浆加热解冻仪 | |
CN111182664A (zh) | 一种发热管 | |
CN215890650U (zh) | 气动驱动装置及柔性机器人 | |
CN210792053U (zh) | 一种泡塑机液压驱动入料加热装置 |
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 |