CN115305200B - 一种细胞培养隔离器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及动物细胞培养设备技术领域，尤其涉及一种细胞培养隔离器。所述细胞培养隔离器包括消毒柜，消毒柜设有消毒仓，且消毒柜的前侧和右侧均开设有与消毒仓连通的窗口，其中，前侧的窗口通过铰链连接有仓门一，右侧的窗口对接安装有隔离箱，隔离箱的前侧通过铰链固定安装有箱门，箱门上均匀嵌装有多个手套，隔离箱的内腔背离箱门的一侧对称安装有导向柱；辅助支架，活动安装于两个导向柱上，且辅助支架上固定安装有摇床，摇床的载物台上固定安装有放置板，放置板上均匀开设有多个用于放置培养瓶的放置孔：监测机构，用于细胞培育监测的监测机构嵌装于隔离箱上。本发明提供的细胞培养隔离器具有细胞培养操作方便，细菌感染风险低的优点。

Description

一种细胞培养隔离器

技术领域

本发明涉及动物细胞培养设备技术领域，尤其涉及一种细胞培养隔离器。

背景技术

细胞培养是指在体外模拟体内环境（无菌、适宜温度、酸碱度和一定营养条件等），使之生存、生长、繁殖并维持主要结构和功能的一种方法。细胞培养也叫细胞克隆技术，在生物学中的正规名词为细胞培养技术。

在细胞培养过程中，目前主要是将培养瓶放到细胞隔离器中进行整体除菌、细胞分离、提取、加液等操作，完成后在细胞隔离器中进行无菌操作，操作后，将培养瓶通过细胞隔离器的出口传出到培养箱中，并将培养箱通过转运小车传送到集中培养站进行集中培养，需要观察时又需要将培养箱从集中培养站中拿出重新通过转运小车传送到细胞隔离器中，整个培养环节中培养瓶需要多次转接，细胞隔离器仅仅起到单一的操作仓功能，隔离器通过安装隔绝手套对放置在隔离器内部进行细胞培养操作，由于手套位置固定，隔离器内部较深，在操作时拿取物品不方便，在细胞隔离器内操作后，在转接过程中，培养瓶容易出现细菌感染的现象。

因此，有必要提供一种新的细胞培养隔离器解决上述技术问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种综合性一体化的细胞培养隔离器。

本发明提供的细胞培养隔离器包括：消毒柜，所述消毒柜设有消毒仓，且消毒柜的前侧和右侧均开设有与消毒仓连通的窗口，其中，前侧的窗口通过铰链连接有仓门一，右侧的窗口对接安装有隔离箱，所述隔离箱的前侧通过铰链固定安装有箱门，所述箱门上均匀嵌装有多个手套，隔离箱的内腔背离箱门的一侧对称安装有导向柱,所述消毒柜右侧的窗口安装有电动仓门，所述电动仓门包括门框、仓门二、齿条板、驱动电机和传动齿轮，所述门框嵌装于所述消毒柜右侧的窗口上，且所述门框内滑动安装有用于密封右侧窗口的仓门二，所述仓门二的外侧壁对称安装有齿条板，用于驱动仓门二升降的两个所述驱动电机对称安装于门框外侧壁上，且所述驱动电机的输出轴穿过门框套设有传动齿轮，所述传动齿轮与同侧的齿条板啮合；

辅助支架，活动安装于两个所述导向柱上，且所述辅助支架上固定安装有摇床，所述摇床的载物台上固定安装有放置板，所述放置板上均匀开设有多个用于放置培养瓶的放置孔,所述辅助支架包括横梁、电动伸缩杆、导轨、滑动架一、滑动架二和载物板，所述横梁滑动安装于两个所述导向柱上，两个所述电动伸缩杆固定安装于隔离箱的上表面，且两个电动伸缩杆的伸缩端向下穿过隔离箱与横梁固定连接，所述横梁的上下两端均固定安装有导轨，其中，上端的导轨上滑动安装有滑动架一，所述滑动架一与摇床固定连接，下端的导轨滑动安装有滑动架二，所述滑动架二靠近消毒柜的一端固定安装有载物板：

监测机构，用于细胞培育监测的所述监测机构嵌装于所述隔离箱上，且所述监测机构包括安装框，所述安装框嵌装于隔离箱上，且所述安装框上均匀嵌装有与多个放置孔一一对应的隔绝筒，所述隔绝筒的顶端穿过安装框嵌装有摄像模组，所述摄像模组电性连接有监控箱。

优选地，所述仓门二的底端开设有用于辅助支架穿过的凹槽。

优选地，所述载物板的前端开设有多个冲孔，且所述载物板的宽度与凹槽的宽度适配。

优选地，所述辅助支架还包括驱动件，所述驱动件包括丝杠一、丝杠二、连接块一、连接块二、伺服电机一和伺服电机二，所述丝杠一和丝杠二均转动安装于横梁的后侧面上，并呈上下分布，所述丝杠一上螺纹连接有连接块一，所述连接块一与滑动架一固定连接，所述丝杠二上螺纹连接有连接块二，所述连接块二与滑动架二固定连接，所述横梁的后侧的一端固定安装有用于分别驱动丝杠一和丝杠二转动的伺服电机一和伺服电机二。

优选地，所述隔绝筒与放置孔间隙配合，且所述隔绝筒的底端开设有安装槽，安装槽内嵌装有用于密封放置孔的密封圈。

优选地，所述监测机构还包括背光模组，所述背光模组嵌装于所述放置板的底端，并将多个放置孔底部均密封，且背光模组与监控箱电线连接。

优选地，所述监控箱内设有PLC控制器和图像分析模块，所述PLC控制器与图像分析模块、摄像模组、背光模组、摇床、伺服电机一、伺服电机二、电动伸缩杆和驱动电机均电性连接。

优选地，所述隔离箱内的一侧底端还嵌装有离心机，所述隔离箱的后侧端连通有温控装置和气体循环装置。

与相关技术相比较，本发明提供的细胞培养隔离器具有如下有益效果：

1、本发明提供一种细胞培养隔离器，通过在隔离箱直接对接安装在消毒柜上，然后消毒柜设置消毒仓，进入隔离箱内的器件必须进入消毒柜消杀后，才允许通过，隔离箱内设置辅助支架，辅助支架利用、横梁、电动伸缩杆、导轨、滑动架一、滑动架二、载物板、冲孔、驱动件、丝杠一、丝杠二、连接块一、连接块二、伺服电机一和伺服电机二的配合，可以对进入隔离箱内部的器将进行辅助位移，从而便于通过手套在隔离箱内进行取物，进行细胞培养操作；

2、通过在隔离箱内设置监测机构，利用安装框、隔绝筒、密封圈、背光模组、摄像模组和监控箱的配合，可以在细胞培育时，实时对细胞的培育状态进行实时检测，当出现细菌感染时，及时利用隔绝筒将培养瓶进行隔绝分开，避免细菌感染扩大。

附图说明

图1为本发明提供的细胞培养隔离器的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的细胞培养隔离器的另一个视角的结构示意图；

图3为图1所示的电动仓门的结构示意图；

图4为图2所示的辅助支架的结构示意图；

图5为图2所示的辅助支架的另一个视角结构示意图；

图6为图1所示的监测机构的结构示意图。

图中标号：1、消毒柜；101、消毒仓；11、仓门一；12、电动仓门；121、门框；122、仓门二；1221、凹槽；123、齿条板；124、驱动电机；125、传动齿轮；2、隔离箱；21、箱门；22、手套；23、导向柱；3、辅助支架；31、横梁；32、电动伸缩杆；33、导轨；34、滑动架一；35、滑动架二；36、载物板；361、冲孔；37、驱动件；371、丝杠一；372、丝杠二；373、连接块一；374、连接块二；375、伺服电机一；376、伺服电机二；4、摇床；5、放置板；501、放置孔；6、监测机构；61、安装框；62、隔绝筒；621、密封圈；63、背光模组；64、摄像模组；65、监控箱；7、离心机；8、温控装置；9、气体循环装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

请参阅图1至图6，本发明实施例提供的一种细胞培养隔离器，细胞培养隔离器包括：消毒柜1、隔离箱2、辅助支架3、摇床4、放置板5和监测机构6。

消毒柜1，消毒柜1设有消毒仓101，且消毒柜1的前侧和右侧均开设有与消毒仓101连通的窗口，其中，前侧的窗口通过铰链连接有仓门一11，右侧的窗口对接安装有隔离箱2，隔离箱2的前侧通过铰链固定安装有箱门21，箱门21上均匀嵌装有多个手套22，隔离箱2的内腔背离箱门21的一侧对称安装有导向柱23，消毒柜1右侧的窗口安装有电动仓门12，电动仓门12包括门框121、仓门二122、齿条板123、驱动电机124和传动齿轮125，门框121嵌装于消毒柜1右侧的窗口上，且门框121内滑动安装有用于密封右侧窗口的仓门二122，仓门二122的外侧壁对称安装有齿条板123，用于驱动仓门二122升降的两个驱动电机124对称安装于门框121外侧壁上，且驱动电机124的输出轴穿过门框121套设有传动齿轮125，传动齿轮125与同侧的齿条板123啮合；

辅助支架3，活动安装于两个导向柱23上，且辅助支架3上固定安装有摇床4，摇床4的载物台上固定安装有放置板5，放置板5上均匀开设有多个用于放置培养瓶的放置孔501，辅助支架3包括横梁31、电动伸缩杆32、导轨33、滑动架一34、滑动架二35和载物板36，横梁31滑动安装于两个导向柱23上，两个电动伸缩杆32固定安装于隔离箱2的上表面，且两个电动伸缩杆32的伸缩端向下穿过隔离箱2与横梁31固定连接，横梁31的上下两端均固定安装有导轨33，其中，上端的导轨33上滑动安装有滑动架一34，滑动架一34与摇床4固定连接，下端的导轨33滑动安装有滑动架二35，滑动架二35靠近消毒柜1的一端固定安装有载物板36；

监测机构6，用于细胞培育监测的监测机构6嵌装于隔离箱2上，且监测机构6包括安装框61，安装框61嵌装于隔离箱2上，且安装框61上均匀嵌装有与多个放置孔501一一对应的隔绝筒62，隔绝筒62的顶端穿过安装框61嵌装有摄像模组64，摄像模组64电性连接有监控箱65。

需要说明的是：使用时，将需要培育的细胞以及培育使用的器材，如培养瓶等先放置伸入消毒仓101内的辅助支架3上进行消毒，然后从消毒柜1中转移至隔离箱2 内部，转移时，通过在消毒柜1右侧的窗口安装有电动仓门12，利用电动仓门12将消毒仓101与隔离箱2隔绝，当在培养过程需要向隔离箱2内输送物品时，通过将物品放置在消毒仓101消杀后，在从电动仓门12输送至隔离箱2内，保证物品在消毒后，可以直接转移至隔离箱2，从而保持隔离箱2内部的无菌环境，电动仓门12使用时，通过控制驱动电机124转动，驱动电机124通过传动齿轮125与齿条板123齿和，从而驱动齿条板123带动仓门二122在门框121内上下移动，从而完成仓门二122的启闭，然后通过辅助支架3调整至适宜从手套22处拿取，进行细胞的分离以及培养，操作后将待培养的细胞放置在培养瓶中，然后将培养瓶放置在放置板5的放置孔501内，然后通过辅助支架3将放置板5放置在安装框61的正下方，使得多个隔绝筒62与多个放置孔501内的培养瓶一一对应，然后在培育时，利用摇床4进行摇晃培育，培育时，通过多个隔绝筒62的摄像模组64实时对培养瓶内的细胞进行检测，当培养瓶内出现菌变时，监控箱65通过图像分析，控制辅助支架3带动放置板5向上位移直至隔绝筒62将放置孔501内的培养瓶密封住，从而及时利用隔绝筒62将培养瓶进行隔绝分开，避免细菌感染扩大。

其中，辅助支架3还包括驱动件37，驱动件37包括丝杠一371、丝杠二372、连接块一373、连接块二374、伺服电机一375和伺服电机二376，丝杠一371和丝杠二372均转动安装于横梁31的后侧面上，并呈上下分布，丝杠一371上螺纹连接有连接块一373，连接块一373与滑动架一34固定连接，丝杠二372上螺纹连接有连接块二374，连接块二374与滑动架二35固定连接，所述横梁31的后侧的一端固定安装有用于分别驱动丝杠一371和丝杠二372转动的伺服电机一375和伺服电机二376。

需要说明的是：辅助支架3使用时，当需要向隔离箱2内输送物品时，通过电动伸缩杆32推动横梁31滑动至导向柱23底端，然后，控制伺服电机二376带动丝杠二372转动，丝杠二372驱动连接块二374带动滑动架二35沿着导轨33进行滑动，从而驱动载物板36穿过仓门二122伸入消毒仓101内，然后将物品放置在载物板36上进行消杀后，在开启仓门二122将物品运回隔离箱2内，移动至适宜手套22拿取的部位，当需要调节放置板5的位置时，同理通过控制伺服电机一375即可驱动滑动架一34沿着导轨33进行滑动，然后配和电动伸缩杆32进行上下移动。

而在本实施例中：载物板36的前端开设有多个冲孔361，且载物板36的宽度与凹槽1221的宽度适配。

其中，隔离箱2内的一侧底端还嵌装有离心机7，隔离箱2的后侧端连通有温控装置8和气体循环装置9，这样培育后利用离心机7可以进行细胞分离，从而将细胞培育过程中绝大部分的操作，均放置在隔离箱2内进行操作，从而避免在转接过程中的细菌感染出现，温控装置8和气体循环装置9均为现有隔离器常用的装置，其通过温感部件如传感器实时监测并控制隔离箱2内部的温度，使其适宜细胞成长，气体循环装置9通过空气净化以及气体循环泵将隔离箱2内的气体（CO₂、O₂）浓度控制及压力控制，结合高效NEPA过滤系统、消毒系统、传递隔离系统，从而使隔离箱2内部达到GMP-A级的洁净度和生物安全性要求，从而营造无菌环境进行细胞培养。

而在本实施例中：隔绝筒62与放置孔501间隙配合，且隔绝筒62的底端开设有安装槽，安装槽内嵌装有用于密封放置孔501的密封圈621，这样当隔绝筒62插设于放置孔501内，将放置孔501内的培养瓶进行隔绝，从而在培养瓶中出现细菌感染时，及时进行隔绝处理，避免细菌感染扩大，影响其它培养瓶细胞培育。

而在本实施例中：仓门二122的底端开设有用于辅助支架3穿过的凹槽1221，这样在辅助支架3通过穿过凹槽1221伸入消毒仓101内，然后利用仓门二122将消毒仓101与隔离箱2隔绝，从而在消毒仓101对进入隔离箱2内部物件进行消毒。

在本发明的实施例中，请参阅图1、图2和图6，监测机构6还包括背光模组63，背光模组63嵌装于放置板5的底端，并将多个放置孔501底部均密封，且背光模组63与监控箱65电线连接，监控箱65内设有PLC控制器和图像分析模块，PLC控制器与图像分析模块、摄像模组64、背光模组63、摇床4、伺服电机一375、伺服电机二376、电动伸缩杆32和驱动电机124均电性连接。

需要说明的是：这样利用背光模组63将放置孔501底端密封，然后在培养监测时，通过背光模组63将放置孔501内的培养瓶照亮，从而便于摄像模组64进行拍摄监测，然后将拍摄的画面传输至监控箱65的图像分析模块进行分析监控，当出现菌落时，监控箱65通过PLC控制器控制辅助支架3启动，将放置板5上升至与隔绝筒62接触，然后将细菌感染的培养瓶进行隔绝封闭。

本发明提供的细胞培养隔离器的工作原理如下：

使用时，将需要培育的细胞以及培育使用的器材，如培养瓶等先放置伸入消毒仓101内的辅助支架3上进行消毒，辅助支架3使用时，当需要向隔离箱2内输送物品时，通过电动伸缩杆32推动横梁31滑动至导向柱23底端，然后，控制伺服电机二376带动丝杠二372转动，丝杠二372驱动连接块二374带动滑动架二35沿着导轨33进行滑动，从而驱动载物板36穿过仓门二122伸入消毒仓101内，然后将物品放置在载物板36上进行消杀后，在开启仓门二122将物品运回隔离箱2内，移动至适宜手套22拿取的部位，然后从消毒柜1中转移至隔离箱2 内部，然后通过辅助支架3调整至适宜从手套22处拿取，进行细胞的分离以及培养，操作后将待培养的细胞放置在培养瓶中，然后将培养瓶放置在放置板5的放置孔501内，然后当需要调节放置板5的位置时，同理通过控制伺服电机一375即可驱动滑动架一34沿着导轨33进行滑动，然后配和电动伸缩杆32进行上下移动，从而将放置板5放置在安装框61的正下方，使得多个隔绝筒62与多个放置孔501内的培养瓶一一对应，然后在培育时，利用摇床4进行摇晃培育，培育时，通过多个隔绝筒62的摄像模组64实时对培养瓶内的细胞进行检测，当培养瓶内出现菌变时，监控箱65通过图像分析，控制辅助支架3带动放置板5向上位移直至隔绝筒62将放置孔501内的培养瓶密封住，从而及时利用隔绝筒62将培养瓶进行隔绝分开，避免细菌感染扩大。

本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。

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及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种细胞培养隔离器，包括：

消毒柜（1），所述消毒柜（1）设有消毒仓（101），且消毒柜（1）的前侧和右侧均开设有与消毒仓（101）连通的窗口，其中，前侧的窗口通过铰链连接有仓门一（11），右侧的窗口对接安装有隔离箱（2），所述隔离箱（2）的前侧通过铰链固定安装有箱门（21），所述箱门（21）上均匀嵌装有多个手套（22），隔离箱（2）的内腔背离箱门（21）的一侧对称安装有导向柱（23）,所述消毒柜（1）右侧的窗口安装有电动仓门（12），所述电动仓门（12）包括门框（121）、仓门二（122）、齿条板（123）、驱动电机（124）和传动齿轮（125），所述门框（121）嵌装于所述消毒柜（1）右侧的窗口上，且所述门框（121）内滑动安装有用于密封右侧窗口的仓门二（122），所述仓门二（122）的外侧壁对称安装有齿条板（123），用于驱动仓门二（122）升降的两个所述驱动电机（124）对称安装于门框（121）外侧壁上，且所述驱动电机（124）的输出轴穿过门框（121）套设有传动齿轮（125），所述传动齿轮（125）与同侧的齿条板（123）啮合；

其特征在于，还包括：

辅助支架（3），活动安装于两个所述导向柱（23）上，且所述辅助支架（3）上固定安装有摇床（4），所述摇床（4）的载物台上固定安装有放置板（5），所述放置板（5）上均匀开设有多个用于放置培养瓶的放置孔（501）,所述辅助支架（3）包括横梁（31）、电动伸缩杆（32）、导轨（33）、滑动架一（34）、滑动架二（35）和载物板（36），所述横梁（31）滑动安装于两个所述导向柱（23）上，两个所述电动伸缩杆（32）固定安装于隔离箱（2）的上表面，且两个电动伸缩杆（32）的伸缩端向下穿过隔离箱（2）与横梁（31）固定连接，所述横梁（31）的上下两端均固定安装有导轨（33），其中，上端的导轨（33）上滑动安装有滑动架一（34），所述滑动架一（34）与摇床（4）固定连接，下端的导轨（33）滑动安装有滑动架二（35），所述滑动架二（35）靠近消毒柜（1）的一端固定安装有载物板（36）：

监测机构（6），用于细胞培育监测的所述监测机构（6）嵌装于所述隔离箱（2）上，且所述监测机构（6）包括安装框（61），所述安装框（61）嵌装于隔离箱（2）上，且所述安装框（61）上均匀嵌装有与多个放置孔（501）一一对应的隔绝筒（62），所述隔绝筒（62）的顶端穿过安装框（61）嵌装有摄像模组（64），所述摄像模组（64）电性连接有监控箱（65）。

2.根据权利要求1所述的细胞培养隔离器，其特征在于，所述仓门二（122）的底端开设有用于辅助支架（3）穿过的凹槽（1221）。

3.根据权利要求1所述的细胞培养隔离器，其特征在于，所述载物板（36）的前端开设有多个冲孔（361），且所述载物板（36）的宽度与凹槽（1221）的宽度适配。

4.根据权利要求1所述的细胞培养隔离器，其特征在于，所述辅助支架（3）还包括驱动件（37），所述驱动件（37）包括丝杠一（371）、丝杠二（372）、连接块一（373）、连接块二（374）、伺服电机一（375）和伺服电机二（376），所述丝杠一（371）和丝杠二（372）均转动安装于横梁（31）的后侧面上，并呈上下分布，所述丝杠一（371）上螺纹连接有连接块一（373），所述连接块一（373）与滑动架一（34）固定连接，所述丝杠二（372）上螺纹连接有连接块二（374），所述连接块二（374）与滑动架二（35）固定连接，所述横梁（31）的后侧的一端固定安装有用于分别驱动丝杠一（371）和丝杠二（372）转动的伺服电机一（375）和伺服电机二（376）。

5.根据权利要求1所述的细胞培养隔离器，其特征在于，所述隔绝筒（62）与放置孔（501）间隙配合，且所述隔绝筒（62）的底端开设有安装槽，安装槽内嵌装有用于密封放置孔（501）的密封圈（621）。

6.根据权利要求1所述的细胞培养隔离器，其特征在于，所述监测机构（6）还包括背光模组（63），所述背光模组（63）嵌装于所述放置板（5）的底端，并将多个放置孔（501）底部均密封，且背光模组（63）与监控箱（65）电线连接。

7.根据权利要求1所述的细胞培养隔离器，其特征在于，所述监控箱（65）内设有PLC控制器和图像分析模块，所述PLC控制器与图像分析模块、摄像模组（64）、背光模组（63）、摇床（4）、伺服电机一（375）、伺服电机二（376）、电动伸缩杆（32）和驱动电机（124）均电性连接。

8.根据权利要求1所述的细胞培养隔离器，其特征在于，所述隔离箱（2）内的一侧底端还嵌装有离心机（7），所述隔离箱（2）的后侧端连通有温控装置（8）和气体循环装置（9）。

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