CN207468649U - 新型精密细胞拉伸装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了新型精密细胞拉伸装置，包括壳体，其特征在于，还包括设于壳体内用于夹持生物膜的夹紧装置，所述夹紧装置包括至少两个移动夹具，所述生物膜位于两个夹具之间；设于壳体内控制夹紧装置移动的拉伸装置；所述夹紧装置之间设有用于放置培养皿的培养皿放置座；还包括CO₂输送装置、平面面盖，顶盖，CO₂输送装置包括CO₂感应器、CO₂储存瓶、电磁阀、输气管、减风装置，减风装置位于壳体、平面面盖与顶盖形成的腔体中，减风装置包括CO₂进风罩、隔板、CO₂散气罩，减风装置的设置减缓CO₂气体的冲击力，避免较大冲击力的CO₂气体直接进出细胞培养液以至于对生物膜产生影响。

Description

新型精密细胞拉伸装置

技术领域

本实用新型涉及一种拉伸装置，具体来说，涉及一种新型精密细胞拉伸装置。

背景技术

CO₂培养箱广泛应用于医学、免疫学、遗传学、微生物学、农业科学、药物学的研究和生产，已经成为上述领域实验室最普遍使用的常规仪器之一，其通过在培养箱箱体内模拟形成一个类似细胞、组织在生物体内的生长环境如恒定的酸碱度、稳定的温度、较高的相对湿度、稳定的CO₂水平，来对细胞、组织进行体外培养的装置。

目前，某些科学实验，如在研究力学对细胞生长的影响时，一般是将细胞置于生物膜上生长，然后通过外在力牵拉生物膜，但是CO₂充入细胞培养箱时，大多会使细胞产生牵张力，使结果不准确。因此，改善CO₂的供应，提供一种满足需求的CO₂细胞培养装置对细胞的培养技术具有重要意义。

实用新型内容

为了解决上述现有技术问题，本实用新型提供了新型精密细胞拉伸装置，包括壳体，还包括设于壳体内用于夹持生物膜的夹紧装置，所述夹紧装置包括至少两个移动夹具，所述生物膜位于两个夹具之间；设于壳体内控制夹紧装置移动的拉伸装置；所述夹紧装置之间设有用于放置培养皿的培养皿放置座；所述培养皿放置座下方固定连接有平面面盖，所述平面面盖上方设置有顶盖；还包括为壳体、平面面盖与顶盖组成腔体提供CO₂的CO₂输送装置。

为进一步实现本实用新型，所述CO₂输送装置包括CO₂感应器、CO₂储存瓶、电磁阀、输气管、减风装置。

为进一步实现本实用新型，所述减风装置位于壳体、平面面盖与顶盖形成的腔体中，所述减风装置包括CO₂进风罩、隔板、CO₂散气罩。

为进一步实现本实用新型，所述CO₂进风罩设置在壳体、顶盖与平面面盖形成腔体内的壳体侧壁上。

为进一步实现本实用新型，所述CO₂进风罩可设置成喇叭状，所述CO₂进风罩靠近侧壁的一端为小端，远离侧壁的为大端，所述CO₂进风罩的小端可与输气管的一端相连通。

为进一步实现本实用新型，所述CO₂散气罩位于培养皿放置座外、顶盖内。

为进一步实现本实用新型，所述CO₂散气罩表面设置有若干通孔。

为进一步实现本实用新型，所述CO₂进风罩位于CO₂散气罩外侧。

为进一步实现本实用新型，所述隔板设置在CO₂进风罩与CO₂散气罩之间，所述隔板与CO₂进风罩形成一定间隙，所述隔板下端与平面面盖固定连接。

为进一步实现本实用新型，还包括控制拉伸装置的拉伸频率、拉伸幅度、拉伸时间的系统控制。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型设置有控制系统和CO₂装置，CO₂装置包括CO₂感应器、CO₂储存瓶、电磁阀、输气管，控制系统采用计算机控制，与CO₂感应器和电磁阀连接；控制系统控制CO₂感应器，可监测培养装置内的CO₂浓度。当控制系统监测到细胞培养装置内的CO₂浓度低于设定的CO₂浓度时，控制系统自动控制电磁阀开启，使储存瓶内CO₂经输气管进入细胞培养装置，当控制系统监测到细胞培养装置内的CO₂浓度低于设定的CO₂浓度时，高于设定的CO₂浓度时，控制系统自动控制电磁阀关闭，使储存瓶内CO₂不能经过输气管进入本实验新型的壳体1、平面面盖2与顶盖7形成的腔体内，给细胞的生存环境提供恒定的酸碱度。

2、本实用新型提供了新型精密细胞拉伸装置，通过在壳体内部设有平面面盖，平面面盖的中心设有放置座孔，沿放置座孔周围设有多个滑行轨道，每个滑行轨道上设有一个夹具，夹具对生物膜(基底膜)进行夹持，夹具通过步进电机在滑行轨道上移动，夹具上设有检测生物膜拉力的拉力传感器，并将信息发送给控制器，从而控制步进电机，步进电机控制夹具的水平应力加载，实现了拉力可控，并且可以控制不同应力大小对细胞的影响，且本实用新型设置为多个方向，可以控制单向，双向，多向对生物膜进行循环拉伸，并对生物膜的拉伸时间、拉伸频率以及拉伸幅度进行控制；本实用新型的拉伸夹具设置有拉力感应器，拉伸夹具可以设置在多个方向，拉力感应器可以测得相应方向的拉力大小，然后根据细胞的生长状态，及时调整相应方向的拉力，可实现多个方向的拉力同步或异步调整，即能够实现不同应力，不同方向的刺激；但是用于顶盖的设置，夹紧装置的细胞拉伸精密装置内缺乏细胞生长所需的CO₂或者达不到细胞生长所需的恒定的CO₂浓度，如果用传统方式将CO₂充入该装置，带有一定风力的CO₂气体可能会直接作用于生物膜上，造成细胞拉伸及拉力感应测得结果不准确；在此基础上，本实用新型还设置有CO₂装置，CO₂装置还包括减风装置，减风装置包括CO₂进风罩、隔板、CO₂散气罩。CO₂进风罩的下端与进入细胞培养装置内部的输气管相连通，CO₂进风罩可设置成喇叭状，CO₂进风罩的这种设置可以使CO₂气体小口进大口出，有利于降低风力，减少CO₂气体对生物膜的影响而减少对细胞牵引力实验结果的影响。

3、本实用新型的减风装置还设置有隔板，隔板设置在CO2进风罩大端前，且隔板下端与面盖固定连接，隔板与CO₂进风罩大端形成一定间隙，CO₂气体可从隔板与CO₂进风罩之间间隙流出，隔板的设置，避免了CO₂气体直接流向细胞培养皿，减缓风力，进一步减少CO₂气体通过生物膜的影响。

4、本实用新型的减风装置还设置有CO₂散气罩，CO₂散气罩位于隔板前、拉伸装置外侧、细胞培养装置的顶盖内，且CO₂散气罩下端开口，并通过转轴与平面面盖相连，CO₂散气罩与顶盖相适宜设置，且CO₂散气罩大小比顶盖小，CO₂散气罩表面设置有若干通孔，CO₂气体可以通过通孔进入细胞培养皿，进而调节细胞培养液的酸碱度，CO₂散气罩的这种设置减小了CO₂气体进入细胞培养皿的速度，更进一步减少了CO₂气体对生物膜的拉力，减少了对细胞牵张实验的影响。

附图说明

图1为本实用新型的爆炸示意图；

图2为本实用新型拉伸装置的结构示意图；

图3为本实用新型夹紧装置的结构示意图；

图4为本实用新型上夹头的结构示意图；

图5为本实用新型下夹头的结构示意图；

图6为本实用新型限位部的结构示意图；

图7为本实用新型未安装夹紧装置和顶盖的结构示意图；

图8为图9安装夹具后的结构示意图；

图9为盖上顶盖后的整体结构示意图；

图10为本实用新型的CO₂输送装置的结构示意图；

图11为本实用新型的自动换液装置示意图；

图12为本实用新型的自动换液装置出入接头的结构示意图；

图13为图12本实用新型的自动换液装置出入接头剖视图；

图14为图12本实用新型的自动换液装置出入接头的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步阐述，其中，本实用新型的方向以图1为标准。

如图1～14所示，本实用新型公开了新型精密细胞拉伸装置，它包括壳体1、平面面盖2、培养皿放置座3、夹紧装置41、拉伸装置4、平台基座5、散热机构6、顶盖7、CO₂输送装置8、自动换液装置9、控制器和显示屏(图中未示出)，其中：

壳体1上端呈开口状结构，呈正方体或长方体，当然不限于此形状，壳体的一侧向上凸起形成一侧部11，壳体1内部形成空腔，培养皿放置座3、拉伸装置4、平台基座5、散热机构6均设置在空腔内。

平面面盖2设置在壳体1的上方开口处，平面面盖2与壳体1相适配，平面面盖2与壳体1可通过螺丝固定或卡设连接方式，平面面盖2的上表面中心设置有放置座孔21，放置座孔21呈上下贯通设置，放置座孔21为圆形，在平面面盖2沿着放置座孔的圆周边向外间隔设有数个滑形轨道22，滑形轨道22呈长条状，且滑形轨道22上下贯通平面面盖2。

培养皿放置座3用于调节培养皿100的高度，包括高度调节环31、承载台32、高度调节座33。高度调节环31设置在放置座孔21处，高度调节环32呈圆环形，高度调节环32外壁设有环状螺纹；且高度调节环31的上表面设有两个缺口311，便于旋转高度调节环31，承载台32固定设置在高度调节环31的底端，或者是嵌设在调节环31内部，从而形成一个承载台面，承载台32呈圆形，该承载台32用于放置培养皿100，高度调节座33呈中空的圆柱状，高度调节座33内壁设有环状螺纹，且高度调节座33内螺纹与高度调节环31外螺纹配合，这样旋转高度调节环31时可调节承载台32的高度，高度调节座33的底端与平台基座5固定连接。

本实用新型的培养皿放置座3可通过旋转高度调节环31，实现承载台32的高度控制，进而实现培养皿的高度控制；由于在做拉伸试验时，夹具应尽量接近培养皿底部，一般培养液比较昂贵，当培养皿位置过低时，一般通过添加培养液来使得夹具夹持端浸没在培养液中，使得基底膜能够完全浸没在培养液里，本实用新型可以通过调节培养皿往上调整来避免添加培养液，从而也可以避免培养液的浪费。

夹紧装置41可夹紧生物膜，夹紧装置41为至少两个移动夹具，且每个滑行轨道22对应设有一个夹具41，本实用新型至少设置为两个移动夹具，本实用新型以四个为例，且每两个夹具处于同一直线设置，夹具41包括上夹头411、下夹头412、调节组件413，其中，上夹头411包括上夹持端4111、上连接部4112，上夹持端4111为一平板结构，上夹持端4111套设有弹性套(图中未显示)，避免生物膜与上夹持端4111硬性接触，从而避免损坏生物膜，上连接部4112的底端与上夹持端4111一体连接或固定连接，且呈一定角度连接，优选为钝角，上连接部4112为倒L形状，其中，上连接部4112的纵向部分呈倾斜状，使得整个上夹头411呈倾斜设置，倾斜段上设有通孔41121，上连接部4112位于顶端的横向部分设有上下贯通的螺孔41122；

下夹头412设置在上夹头411的下方，下夹头412包括下夹持端4121、下连接部4122，且下夹持端4121与上夹持端4111平行设置，上夹持端4111与下夹持端4121形成夹持部，用于夹紧生物膜，下夹持端4121套设有弹性套(图中未显示)，避免因下夹持端4121与生物膜硬接触而损坏生物膜；下连接部4122平行设置在上连接部4112的下方，下连接部4122的形状是与上连接部4112形状相同的倒L形状，下连接部4122的整个倾斜部分向内凹设成滑槽41221，上连接部4112在滑槽41221内上下滑动，从而带动上夹持端4111靠近与远离下夹持端4121，进而实现夹紧与松卸生物膜，在滑槽41221上靠近下夹持端4121设有一段限位滑孔41222，限位滑孔41222沿着倾斜部分长度方向设置，本实用新型在通孔41121内设有限位部4113，限位部4113将上连接部4112限制在下连接部4122的滑槽内滑动，避免上连接部4112脱离滑槽，且可避免上夹头411晃动，不能准确夹紧生物膜，同时将上连接部4112滑动的距离为限位滑孔41222的长度，当限位部4113滑动至限位滑孔41222的底端时，此时的上夹持端4111紧密贴合在下夹持4121端上；限位部4113可采用上下两端带有帽的限位钉，限位钉的穿过第一通孔41121底端的钉帽滑设在限位滑孔41222的两端，如图6所示，也可采用以下结构实现，包括上下两个固定块41131，以及连接在两个固定块41131的连接杆部41132，上固定块41131的宽度大于第一通孔41121，下固定块41131的宽度大于限位滑孔41222的宽度，连接杆部41132穿过第一通孔41121，上下两个固定块41131分别紧密贴合于上连接部4112与下连接部4122，上连接部4112的滑动带动下固定块41131沿着限位滑孔41222滑动；下连接部4122的横向部分设有上下贯通的第二通孔41223，调节组件413包括调节螺杆4131、螺母4132，调节螺杆413的底端设置在第二通孔内，调节螺杆413的顶端穿过上连接部4112的螺孔，且与螺母4132固定连接，调节螺杆4131与上连接部4112螺纹连接，优选的实施方式中，调节螺杆4131的长度与限位滑孔41222的长度相同，拧动螺母4132，螺母4132带动调节螺杆4131转动，从而使得上夹头411上下移动，进而调节上夹持端4111与下夹持端4121的距离，进一步实现夹紧和松卸生物膜的功能。

拉伸装置4包括控制夹紧装置41移动的传动机构42以及拉力传感器43，其中：

传动装置42包括两个固定座421、步进电机422、丝杆423和行程杆424；两个固定座421纵向平行固定设置在平台基座5上；其中一个固定座421设有通孔4211，通孔4211尺寸大于丝杆423的直径，另一个固定座421对应通孔4211位置设有螺孔4212，步进电机422固定设置在设有通孔4211的固定座421上，丝杆422设置在两个固定座421之间，丝杆422一端与步进电机422的输出轴固定连接，并穿过固定座421的通孔4211，丝杆422另一端与另一个固定座421的螺孔连接，行程杆424一端与下夹头412固定连接，可通过螺钉固定，行程杆424另一端设有螺孔，该螺孔与丝杆423螺纹连接，步进电机422带动丝杆423转动，实现行程杆424水平直线运动，进而实现拉伸夹具41沿着平面面盖2的滑行轨道22移动，可以带动上下夹头对生物膜上的细胞做水平直线运动，以便对附着的细胞进行加载拉伸，模拟了体内细胞、组织牵张力环境，对细胞、组织的体外生长的研究提供了条件。

选用步进电机422能够控制每步的精度在3％-5％，并且不会将一步的差错堆集到下一步，因此有较好的方位精度和运动的重复性。

拉力感应器43设置在夹具41上，可设置在上夹头或下夹头上，拉力传感器43能够检测到膜所受到拉力，并将信息发送给控制系统，进而控制步进电机422，步进电机422控制夹具的水平应力加载，实现了拉力可控，并且可以控制不同应力大小对细胞的影响，且本实用新型设置为多个方向，可以控制单向、双向、多向对生物膜进行循环拉伸，并对生物膜的拉伸时间、拉伸频率以及拉伸幅度进行控制。

如果未加拉力感应器43，例如通过对生物膜的底部施加正气压或负气压来实现生物膜的形变，以此实现对细胞的刺激，这种方法细胞受到的力刺激是不均匀的，且力的大小不可控，存在实验定量的不可确定性，造成实验设计存在一定的误差或者不足。而本实用新型拉伸夹具41设置有拉力感应器43，拉伸夹具41可以设置在多个方向，拉力感应器43可以测得相应方向的拉力大小，然后根据细胞的生长状态，及时调整相应方向的拉力，可实现多个方向的拉力同步或异步调整，即能够实现不同应力，不同方向的刺激；拉力感应器43可测得相应的对生物膜的拉力，避免了实验定量的不可确定性，更具有准确得出实验结果的依据。

平台基座5设置在拉伸装置4的下方，平台基座5的中心位置对应于培养皿放置座3的位置设有第三通孔51，且其周边设有数个通孔，热量可从通孔传递出去。

散热机构6设置在平台基座5的下方，散热机构6包括散热器61和散热风扇62，散热器61的上端与平台基座5固定连接，散热器61的外端与散热风扇62的一端相连，散热器61可以收集培养装置工作时产生的热量，如步进电机422的工作时，产生热量，散热风扇62可以将散热器61收集的热量经壳体的散热孔而排出壳体外，培养皿里的培养液的温度处在具体设置的恒温温度范围之内，为细胞提供适宜的温度环境，确保实验的顺利进行。

顶盖7的形状和大小与壳体1相适配，顶盖7的下端呈开口设置，顶盖7的四周和壳体上端密封设置，顶盖7设置(卡设)在壳体1上，顶盖7的设置为细胞的生长提供了无污染、防培养基蒸发，湿度和温度适宜的环境。细胞培养皿在本实用新型的培养箱中可以直接实验和培养，不需要盖培养皿盖，这时设置将培养皿与培养箱结合，简化了实验步骤，节省了时间，而且避免因频繁取出细胞培养皿而导致污染和对细胞生长状态的影响。

CO₂输送装置8为细胞生长提供恒定CO₂浓度，CO₂输送装置8包括CO₂感应器81、CO₂储存瓶82、电磁阀83、输气管84、减风装置85，其中，CO₂感应器81设置在壳体1、平面面盖2与顶盖7形成的腔体内的壳体侧壁上，CO₂感应器81可感应本实用新型中CO₂的浓度，CO₂储存瓶82设置在本实用新型的外侧，CO₂储存瓶82为铝质平底压力气瓶；电磁阀83设置在本实用新型外侧；电磁阀83可实现开或关从而控制CO₂输送装置8对本实用新型的CO₂气体的输送；输气管84材质为聚四氟乙烯，输气管将CO₂储存瓶82和电磁阀83相连，进而将输气管84穿过本实用新型壳体1侧壁连通至本实用新型的内部。

减风装置85设置在壳体1、平面面盖2与顶盖7形成的腔体内，减风装置85包括CO₂散气罩851、CO₂进风罩852、隔板853，其中，CO₂散气罩851设置在壳体1、平面面盖2与顶盖7形成腔体内，且CO₂散气罩851设置在培养皿放置座3外侧、顶盖7内侧，CO₂散气罩851与顶盖7相适宜设置，CO₂散气罩851表面设置有若干通孔，通孔贯穿CO₂散气罩851设置，CO₂气体可通过通孔进入CO₂散气罩851与平面面盖2组成的腔体内，进而到达置于培养皿放置座3的细胞培养皿100中的细胞培养液。CO₂散气罩851缓冲了CO₂气体进入细胞培养液的冲击力，降低了CO₂气体对生物膜的影响。

为了进一步降低CO₂气体对生物膜的影响，CO₂进风罩852可设置成喇叭状，CO₂进风罩852设置在CO₂散气罩851外侧，且CO₂进风罩852设置在壳体1、平面面盖2与顶盖7形成腔体内壳体的侧壁上，CO₂进风罩852靠近侧壁的一端为小端，远离侧壁的为大端，小端与大端相连通，CO₂进风罩852的小端可与输气管84的一端相连通，CO₂进风罩852的这种设置可以使CO₂气体小口进大口出，有利于降低风力，减低CO₂气体对生物膜的影响而减低对细胞牵引力实验结果的影响；

为了更进一步降低CO₂气体通过生物膜的影响，可在CO₂进风罩852与CO₂散气罩851之间设置有隔板853，所述隔板853可将CO₂进风罩852的大端覆盖，所述隔板853与CO₂进风罩852的大端之间形成一定间隙，所述隔板853下端与平面面盖2固定连接，使从CO₂进风罩852进入的CO₂气体通过隔板853的阻挡，进一步缓解了CO₂气体的冲击力，避免较大冲击力的CO₂气体直接进出细胞培养液以至于对生物膜产生影响。

自动换液装置9设置在壳体1的侧部11、平面面盖2与顶盖7组成的腔体内，自动换液装置9包括换液电机91、换液泵头92、储液瓶93、废液瓶94、输入管95、输出管96、出入接头97，换液电机91安装于壳体1的侧部11中间位置上；换液泵头92是蠕动泵头，换液泵头92安装于靠近壳体1侧部11的平面面盖2上；换液泵头92与换液电机91是通过电机轴动相连，换液泵头92由换液电机91带动工作；储液瓶93安装于靠近壳体1侧部11的平面面盖2上，且储存瓶93位于换液泵头92的左侧，储液瓶93用于储存细胞培养液；废液瓶94安装于储存瓶93前，废液瓶94用于收集废液；

输入管95安装于平面面盖上，输入管95的一端通过换液泵头92与储存瓶93相密封连通；输出管96安装于平面面盖2上，输出管96一端通过换液泵头92与废液瓶94相密封连通；

作为优选，输入管95和输出管96靠近培养皿的一端部分适宜细胞培养皿100形成弯折，输入管95和输出管96通过出入接头伸入细胞培养皿100中；

另外，可以将靠近培养皿的输入管95和输出管96设置成可伸缩的结构，这种设置可以适用不同半径大小的培养皿；

出入接头97与输入管95和输出管96弯折处开口端相连。出入接头97呈喇叭状或吸盘状，出入接头97包括盘体971、输出管接头972、输入管接头973和上盖974，盘体971与上盖972之间的间隙形成容腔，盘体971的整体可设置成圆形、椭圆形甚至多边形。盘体971的横截面是圆形，盘体971的纵截面是台阶状，盘体971上端是小端，盘体971下端是大端，位于盘体971小端的中心位置设置有缓冲池9711，盘体971上表面上缓冲池9711的外侧设置有若干条导流凸起9712，导流凸起9712相对于盘体971的中心呈均匀的放射状分布，导流凸起9712包括一级导流条97121、二级导流条97122、三级导流条97123，一级导流条97121的一端靠近缓冲池的设置，另一端延伸至盘体的外缘位置处；在相邻的两段一级导流条97121之间设置有二级导流条97122，二级导流条97122的长度短于一级导流条97121，使二级导流条97122的一端远离一级分流条97121靠近缓冲池的一端，另一端延伸至盘体的外缘位置处；在一级导流条97121与二级导流条97122之间设置有三级导流条97123，三级导流条97123的长度短于二级导流条97122，使三级导流条97123的一端远离二级分流条97122靠近缓冲池的一端，另一端延伸至盘体的外缘位置处；以此类推，可设置数级分流渠道，至此，导流凸起9712之间形成了数级分流渠道，盘体971的下表面呈上凸状。缓冲池9711由环形围挡9713包设而成，围挡9713为朝盘体上表面向上延伸一截的环形体，它可以是圆形的也可以是其他形状，围挡9713内形成细胞培养液储液槽，围挡9713的上表面为锯齿形，锯齿形采用围挡的的周向间隔均匀的分布设置数个大小一致的缺口9714而形成，该缺口9714向下凹设内外贯通，且缺口9714的深度小于围挡的高度，当储液槽中细胞培养液的液面高度超过缺口9714底部位置时，细胞培养液将从缺口9714中溢出而流到盘体971上，经分流渠道分流至细胞皿，盘体971上表面的导流凸起9712可将输入管输送进入缓冲池9711的细胞培养液均匀导入细胞培养皿，减少了细胞培养液对细胞的冲击力；

输出管接头972位于盘体971的上表面上，输出管接头972朝上伸出一截，输出管接头972上端是小端，输出管接头972上端与输出管96相连接，输出管接头972下端是大端，输出管接头972下端开口，且输出管接头972下端穿透盘体971的底面，输出管接头972下端与盘体971的底面连接，输出管接头972下端与盘体971的底面用于吸取细胞培养皿中的废液，输出管接头972上端比输出管接头972下端小。在换液泵头92的吸力作用下，输出管接头972和盘体971的的设置，有利于将吸力分散，较少或避免吸取细胞培养液时将细胞吸附；

上盖974覆盖扣合在盘体971上，且上盖974刚好可将位于盘体971上表面的导流凸起9712完全覆盖，使上盖974、盘体971和导流凸起9712共同组成了细胞培养液流出的通道，上盖974的中心设有管套975，管套975可套接在输出管接头972，通过套管975可使输出管接头972与输出管976连接，套管975上设置有输入管接头973，输入管接头973的中心开有上下贯穿的输入孔，当上盖974覆盖在盘体971上时，输入管接头973刚好位于缓冲池9712的储液槽的位置处，且与储液槽相连通，细胞培养液通过输入孔进入储液槽，进而细胞培养液经分流渠道流入细胞培养皿100；

控制系统采用计算机控制，与拉伸装置4、拉力传感器43、CO₂感应器81、电磁阀83连接；显示屏设置在壳体1侧壁上，显示屏与控制系统连接。

控制系统控制传动装置42和拉力感应器43可以确定拉伸频率、拉伸幅度、拉伸时间；在显示屏上设置拉伸频率、拉伸幅度、拉伸时间，经过一定时间的牵张实验，可以获得拉力、拉伸频率、拉伸幅度和拉伸时间与细胞生长状态的关系；

将拉伸装置4、控制系统相结合应用于细胞培养中使细胞培养实验更简单、方便，节省时间及实验更准确。

在做细胞实验时，如细胞的刺激试验，如果是探讨不同的刺激条件对细胞生长状态的影响，实验操作时工作量比较大，因为严格来说实验包括生物学重复和实验重复，生物学重复就是一组实验相同批次细胞，一般需要3皿，实验重复是指相同实验不同批次，即不同实验次数，一般3次(不同批次细胞)，如果是探讨刺激条件有3个层次(相同刺激频率，刺激时间分10min、30min和1h)那么相同刺激频率，不同刺激时间的实验将需要9皿，9皿3个批次细胞刺激分别10min、30min和1h取出观察细胞生长状态，实验操作时工作量比较大，且观察时间会不同、取出次数较多也会影响细胞的生长状态，这些都可能造成实验误差较大。

而本实用新型的培养装置中的控制系统通过控制传动装置42和拉力感应器43可以确定拉伸频率、拉伸幅度、拉伸时间；经过一定时间的牵张实验，可以获得拉力、拉伸频率、拉伸幅度和拉伸时间与细胞生长状态的关系；本实用新型的培养装置放置在普通培养箱中，培养到一定时间直接实验和观察，避免频繁将细胞培养皿取出，有利于细胞生长，而且降低了工作量，及缩小了观察细胞的时间差距，增加实验结果的准确性。

在显示屏上设定CO₂浓度，控制器通过接收来自CO₂感应器81检测本实用新型壳体1、平面面盖2和顶盖7组成的腔体内的CO₂的浓度，从而控制电磁阀83，实现输气管84的开启或关闭，进而控制CO₂输送装置8对本实用新型的CO₂气体的输送，具体来说，当控制系统监测到本实用新型壳体1、平面面盖2和顶盖7组成的腔体内的CO₂浓度低于设定的CO₂浓度时，控制系统自动控制电磁阀83开启，使储存瓶内CO₂经输气管84进入本实验新型壳体1、平面面盖2和顶盖7组成的腔体内，当控制系统监测到壳体1、平面面盖2和顶盖7组成的腔体内的CO₂浓度低于设定的CO₂浓度时，高于设定的CO₂浓度时，控制系统自动控制电磁阀83关闭，使储存瓶82内CO₂不能经过输气管84进入壳体1、平面面盖2和顶盖7组成的腔体内。

本实用新型还设有压线夹101，将电线固定于壳体1内部。

本实用新型的工作原理：将贴壁细胞种植在培养皿底部的生物膜上，在无菌及CO₂输送装置提供适宜的CO₂环境的情况下，打开顶盖7将培养皿放在培养皿放置座3的调节座盖31上，调节夹具41上的螺旋帽调节拉伸夹具41将生物膜夹住，并将顶盖盖上，将本装置放置于细胞培养箱中，并将电极线与正负电极连接，启动散热机构，对培养装置内部进行散热，使得培养液温度保持一定的温度，控制系统根据拉力感应器11测得的拉力来控制拉伸装置的行程杆423从而控制拉伸夹具拉伸频率、拉伸幅度、拉伸时间，将力学刺激细胞的方式接近于细胞生长、发育的体内环境，可改善细胞生长条件，从而促进细胞生长，提高细胞活性，当培养一定时间的细胞将要换液时，可以在显示屏上设置流速等工作参数，并启动进入工作状态，在工作过程中，换液电机91带动换液泵头92工作，细胞培养液按要求流速从储液瓶93流出后，进入细胞培养皿100，流出的培养液自动收集至废液瓶94。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型并不局限于上述实施方式，在实施过程中可能存在局部微小的结构改动，如果对本实用新型的各种改动或变型不脱离本实用新型的精神和范围，且属于本实用新型的权利要求和等同技术范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型。

Claims (10)

1.一种新型精密细胞拉伸装置，包括壳体，其特征在于，还包括设于壳体内用于夹持生物膜的夹紧装置，所述夹紧装置包括至少两个移动夹具，所述生物膜位于两个夹具之间；设于壳体内控制夹紧装置移动的拉伸装置；所述夹紧装置之间设有用于放置培养皿的培养皿放置座；所述培养皿放置座下方固定连接有平面面盖，所述平面面盖上方设置有顶盖；还包括为壳体、平面面盖与顶盖组成腔体提供CO₂的CO₂输送装置。

2.根据权利要求1所述新型精密细胞拉伸装置，其特征在于，所述CO₂输送装置包括CO₂感应器、CO₂储存瓶、电磁阀、输气管、减风装置。

3.根据权利要求2所述新型精密细胞拉伸装置，其特征在于，所述减风装置位于壳体、平面面盖与顶盖形成的腔体中，所述减风装置包括CO₂进风罩、隔板、CO₂散气罩。

4.根据权利要求3所述新型精密细胞拉伸装置，其特征在于，所述CO₂进风罩设置在壳体、顶盖与平面面盖形成腔体内的壳体侧壁上。

5.根据权利要求3所述新型精密细胞拉伸装置，其特征在于，所述CO₂进风罩可设置成喇叭状，所述CO₂进风罩靠近侧壁的一端为小端，远离侧壁的为大端，所述CO₂进风罩的小端可与输气管的一端相连通。

6.根据权利要求2所述新型精密细胞拉伸装置，其特征在于，所述CO₂散气罩位于培养皿放置座外、顶盖内。

7.根据权利要求2所述新型精密细胞拉伸装置，其特征在于，所述CO₂散气罩表面设置有若干通孔。

8.根据权利要求7所述新型精密细胞拉伸装置，其特征在于，所述CO₂进风罩位于CO₂散气罩外侧。

9.根据权利要求3所述新型精密细胞拉伸装置，其特征在于，所述隔板设置在CO₂进风罩与CO₂散气罩之间，所述隔板与CO₂进风罩形成一定间隙，所述隔板下端与平面面盖固定连接。

10.根据权利要求1所述新型精密细胞拉伸装置，其特征在于，还包括控制拉伸装置的拉伸频率、拉伸幅度、拉伸时间的系统控制。