CN115820420B - 培养设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种培养设备及其使用方法，所述培养设备包括：培养箱主体，其收容空间内设有承载板；无菌培养袋，设于承载板上，无菌培养袋的袋腔内设有基管和可降解支架；第一管路组件，包括至少部分位于培养箱主体外部的第一管路、设于第一管路上的第一储液结构、设于第一管路上的第一驱动结构，第一管路的两端分别与无菌培养袋的袋腔连通，以形成第一循环回路；第二管路组件，包括至少部分位于培养箱主体外部的第二管路、设于第二管路上的第二储液结构、设于第二管路上的第二驱动结构，第二管路的两端分别与基管连通，以形成第二循环回路；运动组件，设于培养箱主体内，且与承载板连接，用于驱使承载板按预设要求运动。

Description

培养设备及其使用方法

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，具体涉及一种培养设备及其使用方法。

背景技术

组织工程人工血管培养设备通常用于实现对血管种子细胞力学刺激及生理环境模拟以促进其生长发育为新的血管。细胞培养是制造人工血管必不可少的步骤。培养袋是培养设备的核心，也是血管培养的载体。

制造人工血管的工艺可以从将少量细胞悬浮液添加到培养袋开始，培养袋内设有生物相容性支架，该支架具有外表面，所述外表面用于供多个细胞附着和生长。由于悬浮细胞液的量较少，大约为培养袋容积的三分之一，如何使得悬浮细胞较为均匀地附着在支架的整个外表面上是血管培养成功与否的关键所在。现有的培养设备存在支架的部分区域细胞附着量大，而部分区域细胞附着量少，细胞分布不均匀的问题。因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

因此，本发明所要解决的技术问题是提供一种能够促使细胞均匀分布的培养设备及其使用方法。

为解决上述技术问题，本发明提供一种培养设备，包括：培养箱主体，呈内部中空设置，以形成收容空间，所述培养箱主体的收容空间内活动设有承载板；无菌培养袋，设于所述承载板上，所述无菌培养袋的袋腔内设有基管和套设于所述基管外周的可降解支架；第一管路组件，包括至少部分位于所述培养箱主体外部的第一管路、设于所述第一管路上用于存储第一液体的第一储液结构、设于所述第一管路上的第一驱动结构，所述第一管路的两端分别与所述无菌培养袋的袋腔连通，以形成第一循环回路，所述第一驱动结构驱使所述第一液体在所述第一循环回路内流动；第二管路组件，包括至少部分位于所述培养箱主体外部的第二管路、设于所述第二管路上用于存储第二液体的第二储液结构、设于所述第二管路上的第二驱动结构，所述第二管路的两端分别与所述基管连通，以形成第二循环回路，所述第二驱动结构驱使所述第二液体在所述第二循环回路内流动；运动组件，设于所述培养箱主体内，且与所述承载板连接，用于驱使所述承载板按预设要求运动；其中，所述第一循环回路与所述第二循环回路之间相互独立。

优选地，所述的培养设备，所述无菌培养袋设有与其袋腔连通的第一端口和第二端口，所述第一管路的两端分别与所述第一端口和所述第二端口连接；其中，所述第一端口和所述第二端口分布于所述可降解支架的延伸方向的两侧；和/或

所述无菌培养袋设有与其袋腔连通的第三端口和第四端口，所述第二管路的两端分别与所述第三端口和所述第四端口连接；其中，所述第三端口和所述第四端口的其中一者位于所述基管的上游，其中另一者位于所述基管的下游。

优选地，所述的培养设备，所述无菌培养袋的袋腔可操作地连接有气体供应组件；和/或

所述无菌培养袋的袋腔可操作地连接有pH控制组件；和/或

所述无菌培养袋的袋腔可操作地连接有温度控制组件；和/或

所述无菌培养袋的袋腔可操作地连接有溶解氧气浓度控制组件；和/或

所述无菌培养袋的袋腔可操作地连接有溶解二氧化碳浓度控制组件；和/或

所述无菌培养袋的袋腔可操作地连接有采样组件。

优选地，所述的培养设备，所述运动组件包括用于驱使所述承载板转动的旋转驱动部分和用于驱使所述承载板晃动的升降驱动部分。

优选地，所述的培养设备，所述旋转驱动部分包括一对安装座、转动设于所述一对安装座上的基板、设于所述安装座上且与所述基板传动连接的驱动电机，所述承载板设于所述基板上，以与所述基板同步转动；

其中，所述一对安装座与所述基板之间设有导向结构，所述导向结构包括设于所述基板端部的导向凸部、设于所述安装座上的导向槽，所述导向凸部滑动设于所述导向槽内。

优选地，所述的培养设备，每一所述安装座上设有一对限位结构，所述一对限位结构对称分布于所述安装座上，所述限位结构被配置为使得所述基板保持于初始位置；

所述限位结构包括活动块和作用于所述活动块的压簧，所述安装座上设有与所述导向槽连通的收容槽，所述压簧位于所述收容槽内，其中，所述活动块具有部分位于所述导向槽内且与所述导向凸部抵接的伸出状态和位于所述收容槽内的缩回状态；

其中，所述活动块具有斜率相反的第一倾斜面和第二倾斜面，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面被配置为与所述导向凸部配合，以促使所述活动块缩回所述收容槽内。

优选地，所述的培养设备，所述升降驱动部分包括多个气缸，所述气缸靠近所述承载板的边角分布，其中，所述气缸的缸体与所述基板铰接，所述气缸的活塞杆与所述承载板铰接。

优选地，所述的培养设备，所述承载板上还设有夹紧结构，所述夹紧结构被配置为将所述无菌培养袋限制在所述承载板上；

所述夹紧结构包括转动设于所述承载板上的转轴、设于所述转轴上且与所述转轴同步转动的一对压板、设于所述转轴端部处且与所述转轴同步转动的凸轮、设于所述凸轮与所述承载板之间的扭簧、设于所述承载板上且作用于所述凸轮的触发部分；

其中，所述凸轮呈扇形，包括一圆弧边沿、一对直线边沿，所述凸轮靠近所述触发部分的直线边沿上凸设有限位部，所述触发部分具有与所述圆弧边沿抵接时的第一状态、与所述限位部和所述直线边沿抵接时的第二状态；

所述一对压板具有压设于所述无菌培养袋的两端的下压状态、朝向远离所述无菌培养袋方向转动的抬升状态，所述一对压板响应于外力的作用由所述抬升状态向所述下压状态转变，并且响应于所述触发部分由所述第二状态向所述第一状态的转变而由所述下压状态转变为抬升状态。

优选地，所述的培养设备，所述触发部分包括设于所述承载板上的推拉式电磁铁、枢接于所述承载板上的摆动件、枢接于所述承载板上的转动件；

所述转动件具有三个连接端，所述转动件的第一连接端与所述承载板枢接、第二连接端与所述凸轮抵接、第三连接端与所述摆动件枢接，所述转动件的第三连接端与所述摆动件的枢接处具有枢接轴，所述电磁铁的推拉杆与所述枢接轴枢接；

所述转动件的第二连接端响应于所述电磁铁的推拉杆的伸缩运动而在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

本发明还提供一种如前所述的培养设备的使用方法，包括：

利用第二管路组件向基管内通入第二液体，同时，通过第一管路组件向第一端口和无菌培养袋的袋腔内输送第一液体；

通过驱动电机驱使基板转动；

利用多个气缸驱动承载板晃动。

本发明提供的技术方案，具有以下优点：

通过设置运动组件，能够使得无菌培养袋内的细胞悬浮于袋腔内，从而实现细胞均匀地附着于可降解支架上的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的培养设备的结构示意图；

图2为承载板、运动组件、夹紧结构之间的位置关系示意图；

图3为图2的分解结构示意图；

图4为图3中A区域的放大结构示意图；

图5为本发明中限位结构的示意图；

图6为本发明中无菌培养袋的结构示意图；

图7为本发明中夹紧结构的示意图；

图8为图7中B区域的放大结构示意图；

图9为当压板处于下压状态时触发部分的示意图；

图10为培养箱主体的结构示意图；

图11为培养箱主体的门板处于打开时的示意图；

图12为隔菌箱与培养箱主体之间的位置关系示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本发明。

实施例1

本发明提供了一种培养设备，用于组织工程血管培养。上述举例中所述培养设备用于人体血管培养，仅是所述培养设备一种可行的适用场景。在其他可行且不可被明确排除的场景中，所述培养设备也可以用作为其他管状组织包括但不限于人和哺乳动物的输尿管、气管、食管、胆管、肠管、神经导管、输精管、输卵管、淋巴管等的培养；所述培养设备还可以用作为心、肝、肺、肾等实体器官的培养。下文将主要以所述培养设备用作于组织工程血管培养为主述场景进行阐述。但基于上文描述可知，本发明实施例的保护范围并不因此而受到限定。

请参阅图1所示，所述培养设备包括：培养箱主体100、无菌培养袋200、第一管路组件300、第二管路组件400和运动组件500。培养箱主体100呈内部中空设置，以形成收容空间；培养箱主体100的收容空间内活动设有承载板101。无菌培养袋200设于承载板101上，上述无菌培养袋200是指经过灭菌操作后的培养袋，无菌是指没有活菌。只有在培养袋为无菌前提下，细胞才能粘附、生长、增殖，最终得到所需组织。

请参阅图6所示，无菌培养袋200的袋腔内设有基管201和套设于基管201外周的可降解支架202。基管201选用不可降解的材料制成，设置基管201的目的在于：在可降解支架202内产生多个脉动压力波动。可降解支架202的外表面为网状材料或多孔材料。网状或多孔材料的外表面更有利于细胞的附着，有利于细胞生长、增殖。

第一管路组件300用于向无菌培养袋200的袋腔内通入第一液体，使得新鲜的第一液体进入到无菌培养袋200的袋腔内，并且还能够从无菌培养袋200的袋腔内移除使用后的第一液体。上述第一液体可以为细胞悬浮液，也可以为细胞悬浮液与培养基的混合液。

第一管路组件300包括至少部分位于培养箱主体100外部的第一管路310、设于第一管路310上用于存储第一液体的第一储液结构320、设于第一管路310上的第一驱动结构330。优选地，第一储液结构320和第一驱动结构330均位于培养箱主体100的外部，由此，有利于提高培养箱主体100内部环境的无菌等级，便于“无菌化”的实现。

第一管路310的两端分别与无菌培养袋200的袋腔连通，第一管路310和无菌培养袋200的袋腔形成了第一循环回路，第一驱动结构330驱使第一液体在第一循环回路内流动。值得注意的是，第一液体可以是液体，还可以是液体内加入有少量气体的混合流体。

第一液体可以在第一循环回路内呈周期性的流动态势，也可以是呈连续性的流动态势。其中，“周期性的流动态势”是指：从第一储液结构320流出的新鲜的第一液体在进入无菌培养袋200的袋腔后，会在无菌培养袋200内停留满预设时间，再排出无菌培养袋200。

无菌培养袋200具有袋腔，无菌培养袋200上设有与其袋腔连通的第一端口210和第二端口220，第一管路310的两端分别与第一端口210和第二端口220连接。第一管路310的两端分别延伸进培养箱主体100内，以与第一端口210和第二端口220连接。培养箱主体100的箱壁上设有用于供第一管路310穿设的通孔（图未示），第一管路310与通孔的孔壁之间密封连接，防止外部环境中的灰尘、细菌等进入到培养箱主体100内。

在本实施例中，第一端口210和第二端口220分别位于无菌培养袋200的相对两端，且分布于可降解支架202的延伸方向的两侧。可降解支架202为中空管状件，可降解支架202沿其轴向方向延伸。若将可降解支架202的轴向方向定义为前后方向，那么第一端口210和第二端口220则分别位于可降解支架202的左右两侧。

反证，若将第一端口210和第二端口220设于可降解支架202的同侧，譬如，第一端口210和第二端口220均位于可降解支架202的左侧，在无菌培养袋200换液过程中，第一端口210向无菌培养袋200的袋腔输入新鲜的第一液体，与此同时，第二端口220排出无菌培养袋200内中使用过的第一液体，在上述过程中，由于第一端口210和第二端口220均位于可降解支架202的左侧，可降解支架202左侧区域的第一液体的更替速度快，而位于可降解支架202右侧区域的第一液体的更替速度较慢，易造成使用后的第一液体大量的残留在无菌培养袋200内，从而不利于细胞生长和增殖。

本实施例通过将第一端口210和第二端口220设于可降解支架202的两侧，第一端口210进液的过程中能够将无菌培养袋200内使用后的第一液体朝向第二端口220方向推动，在上述过程中，无菌培养袋200内使用后的大部分第一液体能够经由第二端口220排出无菌培养袋200，由此，能够保证无菌培养袋200内的第一液体为新鲜的第一液体。

进一步地，第一端口210和第二端口220为多功能端口，上述“多功能端口”是指第一端口210具有多个连接口，譬如，第一端口210上的一连接口用于向无菌培养袋200的袋腔输入培养基、另一连接口用于向无菌培养袋200的袋腔输入细胞悬浮液、又一连接口用于将氧气和二氧化碳气体输送至无菌培养袋200的袋腔内。在本实施例中，优选地，培养基和细胞悬浮液在无菌培养袋200外部混合后通过一个连接口输送至无菌培养袋200内。

在本实施例中，无菌培养袋200的袋腔可操作地连接有气体供应组件（图未示），上述气体供应组件包括氧气和二氧化碳气体的供应。以二氧化碳气体供应为例，在一些情况下，氧气和二氧化碳气体的流入口可以采用在无菌培养袋200的袋壁上设置呼吸孔（图未示）的方案代替。具体地，无菌培养袋200的袋壁上设有通孔，通孔上覆盖有防水透气膜，通孔和防水透气膜构成了上述呼吸孔。呼吸孔能够保证无菌培养袋200的袋腔和周围培养环境之间的气体交换，同时能够阻止周围培养环境中的细菌进入无菌培养袋200内。

在培养过程中，无菌培养袋200置于充满有既定氧气和二氧化碳浓度的培养箱主体100内，氧气和二氧化碳气体则通过上述呼吸孔进入无菌培养袋200的袋腔内。优选地，上述呼吸孔的数量的取值范围1～6个。值得注意的是，当无菌培养袋200采用防水透气材料制成时，由于防水透气材料的特性，此时，无需在无菌培养袋200的袋壁上开设呼吸孔。

请继续参阅图1所示，第二管路组件400包括至少部分位于培养箱主体100外部的第二管路410、设于第二管路410上用于存储第二液体的第二储液结构420、设于第二管路410上的第二驱动结构430。其中，第二管路410的两端分别与基管201连通，第二管路410和基管201形成了第二循环回路，第二驱动结构430驱使第二液体在第二循环回路内流动。

优选地，第二储液结构420和第二驱动结构430位于培养箱主体100的外部。第二驱动结构430的作用是将位于第二储液结构420内的第二液体输送至基管201内。上述“第二液体”除了液体外，还可以是气体。

当第二液体进入基管201后，第二液体周期性地膨胀和压缩基管201，从而使得基管201产生搏动。上述搏动灌流模式可模拟人体内血流的动力学环境，以获得与人体血管组织结构和功能更接近的组织工程血管。在一实施例中，第二驱动结构430为脉动泵，该脉动泵用于周期性地泵送第二液体，使得第二液体通过基管201，以在基管201内产生多个脉动压力波动。

请继续参阅图6所示，在本实施例中，无菌培养袋200设有与其袋腔连通的第三端口230和第四端口240，第二管路410的两端分别与第三端口230和第四端口240连接。其中，第三端口230和第四端口240位于无菌培养袋200的相对两端，并且第三端口230和第四端口240的其中一者位于基管201的上游，其中另一者位于基管201的下游。

第一循环回路与第二循环回路之间相互独立。上述“相互独立”是指：第一循环回路内的第一液体与第二循环回路内的第二液体之间无交集，即第一循环回路内的第一液体不会进入第二循环回路，第二循环回路内的第二液体也不会进入第一循环回路。也就是说，无菌培养袋200的袋腔与基管201管腔是两个独立的空间，由此，能够防止基管201内的第二液体进入无菌培养袋200的袋腔内，而影响细胞的生长、增殖。

为了使得细胞能够更均匀地附着于可降解支架202上，在本实施例中，请参阅图1和图2所示，培养箱主体100内还设有运动组件500，其中，运动组件500与承载板101连接，用于驱使承载板101按预设要求运动。为了保证承载板101运动过程中，无菌培养袋200能够跟随承载板101一起运动，承载板101上还设有夹紧结构600，夹紧结构600用于将无菌培养袋200限制在承载板101上，以使无菌培养袋200与承载板101形成一整体而同步运动。

在承载板101运动过程中，无菌培养袋200的袋腔内的第一液体随之流动，譬如，可降解支架202左侧区域的第一液体流动至可降解支架202的右侧，而右侧区域内的第一液体则交换至左侧区域，在上述过程中，无菌培养袋200的袋腔内的细胞始终处于悬浮状态，提高了细胞与可降解支架202接触的几率，有利于细胞均匀地附着在可降解支架202上。反证，若承载板101静止不动，那么无菌培养袋200的袋腔内的第一液体中的细胞部分会沉淀于袋腔的底部，不利于细胞均匀地附着于可降解支架202上。

请参阅图2和图3所示，运动组件500包括用于驱使承载板101转动的旋转驱动部分510和用于驱使承载板101晃动的升降驱动部分520。

旋转驱动部分510包括一对安装座511、转动设于一对安装座511上的基板512、设于安装座511上且与基板512传动连接的驱动电机513。其中，承载板101设于基板512上，以与基板512同步转动。基板512的相对两侧端部上设有轴段，轴段通过转动轴承设于安装座511上。驱动电机513的输出轴与上述轴段连接，以驱使基板512旋转。可以理解地，驱动电机513还可以与减速器连接，驱动电机513输出的驱动力在经减速器减速后再传递至基板512上。

在本实施例中，驱动电机513的旋转角度的取值范围为10°～90°，例如，驱动电机513的旋转角度可以为10°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°、90°等数值，也可以是数值在10°至90°之间以1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°为间隔单位的增长。

为了使得基板512的旋转运动更为稳定可靠，一对安装座511与基板512之间设有导向结构，请参阅图3并结合图4所示，导向结构包括设于基板512端部的导向凸部514、设于安装座511上的导向槽515，导向凸部514滑动设于导向槽515内。其中，导向槽515呈圆环状，导向凸部514的自由端在上述圆环状的导向槽515内沿第一方向转动。上述“第一方向”是指：顺时针方向或是逆时针方向。

在本实施例中，基板512具有初始位置，上述“基板512的初始位置”是基板512平行于水平面时的位置。当基板512处于初始位置时，承载板101也处于与水平面平行的状态。

在无菌培养袋200处于进液状态或是排液状态下，基板512和承载板101需处于与水平面平行的状态。为了使得基板512和承载板101保持于与水平面平行的状态，每一安装座511上都设有一对限位结构530，一对限位结构530对称分布于安装座511上。在本实施例中，一对限位结构530之间间隔180°分布。

请参阅图4并结合图5所示，限位结构530包括活动块531和作用于活动块531的压簧532。其中，安装座511上设有与导向槽515连通的收容槽，压簧532位于收容槽内；活动块531具有部分位于导向槽515内且与导向凸部514抵接的伸出状态和位于收容槽内的缩回状态。

活动块531具有斜率相反的第一倾斜面P和第二倾斜面Q，第一倾斜面P和第二倾斜面Q被配置为与导向凸部514配合，以促使活动块531缩回收容槽内。在本实施例中，将基板512设有上述导向凸部514的一对端部定义为第一端部和第二端部，其中，第一端部上设有一对导向凸部514，第二端部上设有一对导向凸部514。

当基板512处于初始位置时，第一端部上的一对导向凸部514分别与一对活动块531的第一倾斜面P抵接，此时，活动块531在压簧532的作用下挡设于导向凸部514的正下方，活动块531对导向凸部514具有限位的作用，由此，使得基板512处于与水平面平行的初始状态。

当驱动电机513驱使基板512基板沿第一方向转动时，基板512的第一端部上的一导向凸部514下压位于其下方的活动块531，此时，导向凸部514与第一倾斜面P抵接，第一倾斜面P能够将导向凸部514施加于活动块531上的外力分解为水平方向上的分力，推动活动块531退回至收容槽内，由此，导向凸部514能够在基板512的带动下旋转至预设位置处。同理，当基板512需要复位至初始位置时，驱动电机513反向转动，使得导向凸部514与第二倾斜面Q抵接，当基板512继续转动时，此时，第二倾斜面Q能够将导向凸部514施加于活动块531上的外力分解为水平方向上的分力，推动活动块531退回至收容槽内，导向凸部514由位于活动块531下方的姿态转变为位于活动块531上方的姿态。

请继续参阅图2和图3所示，升降驱动部分520包括多个气缸521，气缸521靠近承载板101的边角分布。在本实施例中，承载板101通过上述多个气缸521设于基板512上，其中，气缸521的缸体与基板512铰接，气缸521的活塞杆与承载板101铰接。当上述多个气缸521升降运动时，承载板101呈上下起伏晃动的运动态势，承载板101在上述运动态势下，能够使得无菌培养袋200内的细胞悬浮于袋腔内，从而有利于细胞附着至可降解支架202上。

气缸521的数量的取值范围为4～8个，例如，气缸521的数量可以为4个、5个、6个、7个、8个等数值。在本实施例中，气缸521的数量为4个。

关于夹紧结构600，请参阅图7至图9所示，夹紧结构600包括转动设于承载板101上的转轴610、设于转轴610上且与转轴610同步转动的一对压板620、设于转轴610端部处且与转轴610同步转动的凸轮630、设于凸轮630与承载板101之间的扭簧（图未示）、设于承载板101上且作用于凸轮630的触发部分。

凸轮630呈扇形，包括一圆弧边沿631、一对直线边沿632，凸轮630靠近触发部分的直线边沿上凸设有限位部633。触发部分具有与圆弧边沿631抵接时的第一状态、与限位部633和直线边沿632抵接时的第二状态。一对压板620具有压设于无菌培养袋200的两端的下压状态、朝向远离无菌培养袋200方向转动的抬升状态。在本实施例中，一对压板620响应于外力的作用由抬升状态向下压状态转变，并且响应于触发部分由第二状态向第一状态的转变而由下压状态转变为抬升状态。

进一步地，触发部分包括设于承载板101上的推拉式电磁铁640、枢接于承载板101上的摆动件650、枢接于承载板101上的转动件660。转动件660具有三个连接端，转动件660的第一连接端与承载板101枢接、第二连接端与凸轮630抵接、第三连接端与摆动件650枢接，转动件660的第三连接端与摆动件650的枢接处具有枢接轴651，电磁铁640的推拉杆与枢接轴651枢接。其中，转动件660的第二连接端响应于电磁铁640的推拉杆的伸缩运动而在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

上述已经充分描述了夹紧结构600的具体结构，本领域技术人员将理解如下的工作过程。

当需要将无菌培养袋200压设在承载板101上时，操作者手动下压或是通过其他装置自动下压压板620，压板620在下压的过程中带动转轴610和凸轮630转动，直至设有限位部633的直线边沿632处于与水平面垂直的状态，此时，转动件660的第二连接端与限位部633和直线边沿632抵接，使得压板620保持于下压状态。附图9是当压板620处于下压状态时触发部分的示意图。

当需要使得压板620由下压状态转变为抬升状态时，电磁铁640的推拉杆回缩，使得转动件660的第二连接端向下偏转，在转动件660的第二连接端向下偏转后，凸轮630失去约束，凸轮630在扭簧的作用下向上转动转动，从而带动压板620向上翻转，此时，可从承载板101上取下无菌培养袋200。附图7是压板620处于抬升状态时触发部分的示意图。

为了更好地控制细胞培养的环境参数，无菌培养袋200的袋腔可操作地连接有pH控制组件（图未示）、温度控制组件（图未示）、溶解氧气浓度控制组件（图未示）、溶解二氧化碳浓度控制组件（图未示）、采样组件（图未示）。通过上述pH控制组件、温度控制组件、溶解氧气浓度控制组件、溶解二氧化碳浓度控制组件、采样组件能够使得温度、pH值、氧和二氧化碳浓度的条件被控制，以促使细胞生长和分裂，直到达到融合。可以理解地，无菌培养袋200上还设有能够与无菌培养袋200的袋腔连通的其他端口，上述“其他端口”用于采样、pH值测量、溶解氧气浓度测量、溶解二氧化碳浓度测量等。

在本实施例中，请参阅图10和图11所示，培养箱主体100上还枢接有门板110，门板110可开合地设于培养箱主体100上。为了能够更好地隔绝细菌，在一实施例中，请参阅图12所示，培养箱主体100放置于隔菌箱700内，隔菌箱700的箱壁上还有操作口，操作口处覆盖有硅胶片710，硅胶片710上设有十字型的划痕，操作者的手部可通过上述划痕进入到隔菌箱700内进行操作。

进一步地，操作口处还设有防菌门（图未示），硅胶片710位于上述防菌门的内侧。防菌门具有闭合操作口的关闭状态和打开操作口的开启状态。由此，能够提高培养设备的无菌等级，进而提高组织工程血管培养的成功率。

实施例2

本发明还提供了一种如实施例1所述的培养设备的使用方法，所述使用方法包括：

首先，利用第二管路组件400向基管201内通入第二液体，同时，通过第一管路组件300向第一端口210和无菌培养袋200的袋腔内输送第一液体；其次，通过驱动电机513驱使基板512转动；再其次，利用多个气缸521驱动承载板101晃动。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，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，可以做出其它不同形式的变化或变动，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (6)

1.一种培养设备，其特征在于，包括：

培养箱主体（100），呈内部中空设置，以形成收容空间，所述培养箱主体（100）的收容空间内活动设有承载板（101）；

无菌培养袋（200），设于所述承载板（101）上，所述无菌培养袋（200）的袋腔内设有基管（201）和套设于所述基管（201）外周的可降解支架（202）；

第一管路组件（300），包括至少部分位于所述培养箱主体（100）外部的第一管路（310）、设于所述第一管路（310）上用于存储第一液体的第一储液结构（320）、设于所述第一管路（310）上的第一驱动结构（330），所述第一管路（310）的两端分别与所述无菌培养袋（200）的袋腔连通，以形成第一循环回路，所述第一驱动结构（330）驱使所述第一液体在所述第一循环回路内流动；

第二管路组件（400），包括至少部分位于所述培养箱主体（100）外部的第二管路（410）、设于所述第二管路（410）上用于存储第二液体的第二储液结构（420）、设于所述第二管路（410）上的第二驱动结构（430），所述第二管路（410）的两端分别与所述基管（201）连通，以形成第二循环回路，所述第二驱动结构（430）驱使所述第二液体在所述第二循环回路内流动；

运动组件（500），设于所述培养箱主体（100）内，且与所述承载板（101）连接，用于驱使所述承载板（101）按预设要求运动；

其中，所述第一循环回路与所述第二循环回路之间相互独立；

所述运动组件（500）包括用于驱使所述承载板（101）转动的旋转驱动部分（510）和用于驱使所述承载板（101）晃动的升降驱动部分（520）；

所述旋转驱动部分（510）包括一对安装座（511）、转动设于所述一对安装座（511）上的基板（512）、设于所述安装座（511）上且与所述基板（512）传动连接的驱动电机（513），所述承载板（101）设于所述基板（512）上，以与所述基板（512）同步转动；

其中，所述一对安装座（511）与所述基板（512）之间设有导向结构，所述导向结构包括设于所述基板（512）端部的导向凸部（514）、设于所述安装座（511）上的导向槽（515），所述导向凸部（514）滑动设于所述导向槽（515）内；

每一所述安装座（511）上设有一对限位结构（530），所述一对限位结构（530）对称分布于所述安装座（511）上，所述限位结构（530）被配置为使得所述基板（512）保持于初始位置；

所述限位结构（530）包括活动块（531）和作用于所述活动块（531）的压簧（532），所述安装座（511）上设有与所述导向槽（515）连通的收容槽，所述压簧（532）位于所述收容槽内，其中，所述活动块（531）具有部分位于所述导向槽（515）内且与所述导向凸部（514）抵接的伸出状态和位于所述收容槽内的缩回状态；

其中，所述活动块（531）具有斜率相反的第一倾斜面和第二倾斜面，所述第一倾斜面和所述第二倾斜面被配置为与所述导向凸部（514）配合，以促使所述活动块（531）缩回所述收容槽内；

所述升降驱动部分（520）包括多个气缸（521），所述气缸（521）靠近所述承载板（101）的边角分布，其中，所述气缸（521）的缸体与所述基板（512）铰接，所述气缸（521）的活塞杆与所述承载板（101）铰接。

2.如权利要求1所述的培养设备，其特征在于，

所述无菌培养袋（200）设有与其袋腔连通的第一端口（210）和第二端口（220），所述第一管路（310）的两端分别与所述第一端口（210）和所述第二端口（220）连接；其中，所述第一端口（210）和所述第二端口（220）分布于所述可降解支架（202）的延伸方向的两侧；和/或

所述无菌培养袋（200）设有与其袋腔连通的第三端口（230）和第四端口（240），所述第二管路（410）的两端分别与所述第三端口（230）和所述第四端口（240）连接；其中，所述第三端口（230）和所述第四端口（240）的其中一者位于所述基管（201）的上游，其中另一者位于所述基管（201）的下游。

3.如权利要求1所述的培养设备，其特征在于，

所述无菌培养袋（200）的袋腔可操作地连接有气体供应组件；和/或

所述无菌培养袋（200）的袋腔可操作地连接有pH控制组件；和/或

所述无菌培养袋（200）的袋腔可操作地连接有温度控制组件；和/或

所述无菌培养袋（200）的袋腔可操作地连接有溶解氧气浓度控制组件；和/或

所述无菌培养袋（200）的袋腔可操作地连接有溶解二氧化碳浓度控制组件；和/或

所述无菌培养袋（200）的袋腔可操作地连接有采样组件。

4.如权利要求1所述的培养设备，其特征在于，

所述承载板（101）上还设有夹紧结构（600），所述夹紧结构（600）被配置为将所述无菌培养袋（200）限制在所述承载板（101）上；

所述夹紧结构（600）包括转动设于所述承载板（101）上的转轴（610）、设于所述转轴（610）上且与所述转轴（610）同步转动的一对压板（620）、设于所述转轴（610）端部处且与所述转轴（610）同步转动的凸轮（630）、设于所述凸轮（630）与所述承载板（101）之间的扭簧、设于所述承载板（101）上且作用于所述凸轮（630）的触发部分；

其中，所述凸轮（630）呈扇形，包括一圆弧边沿（631）、一对直线边沿（632），所述凸轮（630）靠近所述触发部分的直线边沿上凸设有限位部（633），所述触发部分具有与所述圆弧边沿（631）抵接时的第一状态、与所述限位部（633）和所述直线边沿（632）抵接时的第二状态；

所述一对压板（620）具有压设于所述无菌培养袋（200）的两端的下压状态、朝向远离所述无菌培养袋（200）方向转动的抬升状态，所述一对压板（620）响应于外力的作用由所述抬升状态向所述下压状态转变，并且响应于所述触发部分由所述第二状态向所述第一状态的转变而由所述下压状态转变为抬升状态。

5.如权利要求4所述的培养设备，其特征在于，

所述触发部分包括设于所述承载板（101）上的推拉式电磁铁（640）、枢接于所述承载板（101）上的摆动件（650）、枢接于所述承载板（101）上的转动件（660）；

所述转动件（660）具有三个连接端，所述转动件（660）的第一连接端与所述承载板（101）枢接、第二连接端与所述凸轮（630）抵接、第三连接端与所述摆动件（650）枢接，所述转动件（660）的第三连接端与所述摆动件（650）的枢接处具有枢接轴（651），所述电磁铁（640）的推拉杆与所述枢接轴（651）枢接；

所述转动件（660）的第二连接端响应于所述电磁铁（640）的推拉杆的伸缩运动而在所述第一状态和所述第二状态之间切换。

6.一种如权利要求1至5任一项所述的培养设备的使用方法，其特征在于，包括：

利用第二管路组件（400）向基管（201）内通入第二液体，同时，通过第一管路组件（300）向第一端口（210）和无菌培养袋（200）的袋腔内输送第一液体；

通过驱动电机（513）驱使基板（512）转动；

利用多个气缸（521）驱动承载板（101）晃动。

Images