CN1840647A - 一种用于人造皮肤生产及细胞培养的程序换液装置 - Google Patents

Abstract

一种用于人造皮肤生产及细胞培养的程序换液装置，由传送装置1、培养皿2、培养基废液瓶3、培养基新液瓶4、生理盐水瓶5、蠕动泵6、三通管7、电气控制箱8、机械手9、升降机10、紫外灯11、加液管12和吸管13组装而成。它的结构简单合理，操作快捷方便，可以在短时间内为大量的细胞和组织工程产品进行换液，节省人力物力；它的换液速度快、周期短、更换彻底、工作效率高，而且换液过程无污染；尤其适用于细胞和组织工程产品的大规模生产和产业化生产工序中，既能降低生产成本又能简化组织工程产业化过程。

Description

一种用于人造皮肤生产及细胞培养的程序换液装置

一、技术领域

本发明属於酶学或微生物学装置，特别涉及生物细胞培养和组织工程领域的实验室和工业规模的装置。

二、背景技术

组织工程皮肤是三十年来发展起来的新兴技术领域，已经逐步从实验室走向临床。它广泛应用于肿瘤、炎症、外伤、烧伤等在原因造成皮肤的损伤、结构破坏以至功能丧失。但是在细胞培养和人造皮肤生产组织工程的实际应用中，为大量细胞和产品更换培养基是一项日常且繁重的工作，实现产业化，达到大规模生产，使大量细胞和人工皮肤换液能自动完成，必须开发适用于人造皮肤生产及细胞培养的程序换液装置。

在现有技术中，有一件名称为《用于液体培养基更换的方法及装置》申请号为99100414.0的中国发明专利在2005年10月12日获得授权公告。该装置包括一根用于第一容器中运送旧培养基并用新培养基替换旧培养基的管道；与管道相连的是储槽。把管道的一端连接到真空来源上，并且通过控制真空装置从培养容器中吸取旧培养基，与此同时，从新的培养基来源抽出新培养基装入储槽，松开真空控制，从而停止流体运送并卸去真空，另以控制装置的开启可以使培养基储槽排放，通过压力进入细胞培养容器中。该装置确实有效的减少了单次换液的工作量，并减少污染几率，但是该装置的思路仍然是局限于依靠人力来完成单次换液，因此对于大工作量的产业化生产细胞和组织工程产品并不适用。

在现有技术中，还有一件名称为《细胞环境液体更换装置》申请号03141673.x的中国发明专利于2005年9月28日获得授权公告。该装置包括两组结构独立的换液泵和驱动两组换液泵同步联动的泵驱动机构，与两个换液泵进出口联结的两组液体管路，及控制两组液体管路通、断的液路开关和驱动两组开关同步联动的开关驱动机构。该装置能同时进行两种细胞环境液体的快速置换，主要解决了细胞电融合实验过程中，细胞在保存、培养和融合的不同阶段细胞样本对环境液体的不同要求。但是，与前一种装置一样，该装置并不能提供一种机械化、自动化和程序化的换液装置，为大量的细胞和人工皮肤换液节省时间和人力、物力。

目前，有关适用于人造皮肤生产及细胞培养的程序换液装置，还未见有公开文献报道。

三、发明内容

针对现有技术存在的缺陷和空白，本发明拟设计一种用于人造皮肤生产及细胞培养的程序换液装置，使换液过程自动化、机械化和程序化，显著地减轻了更换培养基的劳动量，使得更换液体潜在的污染几率大大减少，使设计的装置尤其适用于细胞和组织工程产品的大规模生产和产业化生产工序中，既可降低生产成本又可简化组织工程产业化过程。

本发明所采取的技术方案如下。

一种用于人造皮肤生产及细胞培养的程序换液装置，其特征在于：

1)它由传送装置、培养皿、培养基废液瓶、培养基新液瓶、生理盐水瓶、蠕动泵、三通管、电气控制箱、机械手、升降机、紫外灯、加液管和吸管组装而成；

2)机械手与升降机活动连接，加液管和吸管垂直安装在机械手上，使加液管和吸管能随机械手水平转动或上下移动；

3)培养基废液瓶、培养基新液瓶和生理盐水瓶设置在等高台面上，瓶口匹配有软木塞并插入有玻璃管，培养基废液瓶的玻璃管上端通过装有考克的软管与三通管的一直通端相连，生理盐水瓶的玻璃管上端通过装有考克的软管与三通管的拐通端相连，三通管的另一直通端通过软管与蠕动泵相连，培养基新液瓶的玻璃管上端通过装有考克的软管与蠕动泵相连，加液管和吸管的上端分别通过软管与蠕动泵相连；

4)在培养基废液瓶、培养基新液瓶和生理盐水瓶台面旁边，设置有传送装置，培养皿搁置在传送装置的传送带上；

5)传送装置、蠕动泵、机械手、升降机和紫外灯的电气控制回路在电气控制箱中并联，由电气控制箱实现对传送装置、蠕动泵、机械手、升降机和紫外灯的操作控制。

本发明装置的程序换液过程是：首先，将培养皿置于传送带上，传送带再将培养皿传送至加液管和吸管下面的换液处，再用机械手将加液管和吸管调节至合适高度，使之能加新液或吸取废液，培养基中的废液用蠕动泵吸取并输送到培养基废液瓶，然后，用蠕动泵吸取生理盐水冲洗输送过培养基废液的管道，最后再用蠕动泵吸取培养基新液输送至加液管加到培养皿中。操作完成后，机械手上升并后移再下降，将加液管及吸管浸入酒精瓶中。操作之前先用紫外灯对工作环境杀菌消毒。

本发明的程序换液装置，结构简单合理，操作快捷方便，可以在短时间内为大量的细胞和组织工程产品进行换液，节省人力物力；它的换液速度快、周期短、更换彻底、工作效率高，而且换液过程无污染；尤其适用于细胞和组织工程产品的大规模生产和产业化生产工序中，既能降低生产成本又能简化组织工程产业化过程。

四、附图说明

图1为本发明一种用于人造皮肤生产及细胞培养的程序换液装置的结构示意图；

图2为本发明程序换液装置的电气控制电路原理图。

在图中，1-传送装置，2-培养皿，3-培养基废液瓶，4-培养基新液瓶，5-生理盐水瓶，6-蠕动泵，7-三通管，8-电气控制箱，9-机械手，10-升降机，11-紫外灯，12-加液管，13-吸管。

五、具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明程序换液装置的具体结构和它进行程序换液的基本过程。

一种用于人造皮肤生产及细胞培养的程序换液装置，其特征在于：

1)它由传送装置1、培养皿2、培养基废液瓶3、培养基新液瓶4、生理盐水瓶5、蠕动泵6、三通管7、电气控制箱8、机械手9、升降机10、紫外灯11、加液管12和吸管13组装而成；

2)机械手9与升降机10活动连接，加液管12和吸管13垂直安装在机械手9上，使加液管12和吸管13能随机械手9水平转动或上下移动；

3)培养基废液瓶3、培养基新液瓶4和生理盐水瓶5设置在等高台面上，瓶口匹配有软木塞并插入有玻璃管，培养基废液瓶3的玻璃管上端通过装有考克的软管与三通管7的一直通端相连，生理盐水瓶5的玻璃管上端通过装有考克的软管与三通管7的拐通端相连，三通管7的另一直通端通过软管与蠕动泵6相连，培养基新液瓶4的玻璃管上端通过装有考克的软管与蠕动泵6相连，加液管12和吸管13的上端分别通过软管与蠕动泵6相连；

4)在培养基废液瓶3、培养基新液瓶4和生理盐水瓶5台面旁边，设置有传送装置1，培养皿2搁置在传送装置1的传送带上；

5)传送装置1、蠕动泵6、机械手9、升降机10和紫外灯11的电气控制回路在电气控制箱8中并联，由电气控制箱8实现对传送装置1、蠕动泵6、机械手9、升降机10和紫外灯11的操作控制。

程序换液的基本过程如下：在进行操作之前先用紫外灯11对工作环境杀毒消毒；细胞或组织工程产品需要更换培养基时，首先，将培养皿2置于传送装置1的传送带上，由升降机10带动机械手9将加液管12和吸管13置于培养皿2的液面以下；启动蠕动泵6通过吸管13吸取培养皿2中的废液并输送至培养基废液瓶3中，再将生理盐水瓶5中的生理盐水用蠕动泵6吸取去冲洗输送过培养基废液的管道，最后用蠕动泵6吸取培养基新液瓶4中的新鲜培养基输送至加液管12加入到培养皿2中。整个换液过程都能通过操作电气控制箱8的功能键自动完成。

Claims (1)

1、一种用于人造皮肤生产及细胞培养的程序换液装置，其特征在于：

1)它由传送装置(1)、培养皿(2)、培养基废液瓶(3)、培养基新液瓶(4)、生理盐水瓶(5)、蠕动泵(6)、三通管(7)、电气控制箱(8)、机械手(9)、升降机(10)、紫外灯(11)、加液管(12)和吸管(13)组装而成；

2)机械手(9)与升降机(10)活动连接，加液管(12)和吸管(13)垂直安装在机械手(9)上，使加液管(12)和吸管(13)能随机械手(9)水平转动或上下移动；

3)培养基废液瓶(3)、培养基新液瓶(4)和生理盐水瓶(5)设置在等高台面上，瓶口匹配有软木塞并插入有玻璃管，培养基废液瓶(3)的玻璃管上端通过装有考克的软管与三通管(7)的一直通端相连，生理盐水瓶(5)的玻璃管上端通过装有考克的软管与三通管(7)的拐通端相连，三通管(7)的另一直通端通过软管与蠕动泵(6)相连，培养基新液瓶(4)的玻璃管上端通过装有考克的软管与蠕动泵(6)相连，加液管(12)和吸管(13)的上端分别通过软管与蠕动泵(6)相连；

4)在培养基废液瓶(3)、培养基新液瓶(4)和生理盐水瓶(5)台面旁边，设置有传送装置(1)，培养皿(2)搁置在传送装置(1)的传送带上；

5)传送装置(1)、蠕动泵(6)、机械手(9)、升降机(10)和紫外灯(11)的电气控制回路在电气控制箱(8)中并联，由电气控制箱(8)实现对传送装置(1)、蠕动泵(6)、机械手(9)、升降机(10)和紫外灯(11)的操作控制。

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