CN207581836U - 高通量滚瓶培养装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高通量滚瓶培养装置，其包括至少一个内径与滚瓶外径相适配的套筒件、用于驱动套筒件转动的驱动组件。进行细胞培养时，将滚瓶置于与其外径适配的套筒件内，利用驱动组件驱动套筒件转动从而带动滚瓶一同转动，是一种主动驱动方式，与常规培养装置不同、不依靠滚筒与滚瓶外表的摩擦力驱动，对滚瓶的材质和形状要求低，培养成本低廉，并且主动驱动的方式各滚瓶转动的同步率高，从而提高了细胞生长水平的均一性。套筒件呈7排7列设置，每个套筒件内沿套筒长度方向设置有4个滚瓶容置位。该装置处理试样量大，最多可同时处理196个滚瓶，极大提升了细胞培养效率。

Description

高通量滚瓶培养装置

技术领域

本实用新型属于生物医疗器械技术领域，涉及一种滚瓶装置，具体地说涉及一种高通量滚瓶培养装置。

背景技术

在细胞深层培养过程中，最重要的是为细胞生长提供一个合适的环境，在机体内，细胞常常以致密的层叠形式存在，细胞组织以它们原有的形态同含有特殊组分以及能够强烈影响细胞机能的调节生物分子的生物液体接触。而脱离生物机体的细胞一般难以适应传统的微生物培养的环境，导致细胞培养存在生长速率慢、容易染菌、个体大而已被损耗、好氧但不能强烈搅拌的特点，这些特点使得培养细胞的容器设计复杂化，传统的微生物反应器一般不能直接用来培养细胞。

目前，生物医疗领域通常采用培养瓶和培养袋来进行细胞培养，其中培养瓶形状多种多样，瓶口通常带有透气过滤膜，在保证瓶内透气性的同时使细胞不受污染。不同的细胞培养方式不同，为了充分提高培养效率和贴覆面积，一般采用滚动式贴壁培养，将培养瓶置于具有滚筒的培养箱中，培养瓶放置于滚筒中间的凹槽上，滚筒转动后利用滚筒与培养瓶之间的摩擦力带动培养瓶转动，从而使细胞得到滋润营养并分裂增值，这种培养方式比传统的方瓶静置培养效率大大提高。但是当前市面上常规的滚瓶装置通量较小，仅能容纳和处理8-16个培养瓶，另外，培养瓶的驱动力主要为滚筒与培养瓶之间的摩擦力，这对培养瓶的材质要求较高，处理成本较高，并且培养瓶与滚筒转动的同步率难以保证，导致细胞培养一致性较差。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于传统培养箱处理试样量小、效率低、对培养瓶材质要求高、培养瓶与滚筒同步性差，从而提出一种培养效率高、可主动驱动、对培养瓶材质要求低、培养成本低廉、自动化程度高的高通量滚瓶培养装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：

本实用新型提供一种高通量滚瓶培养装置，其包括至少一个内径与滚瓶外径相适配的套筒件、用于驱动所述套筒件转动的驱动组件。

作为优选，所述驱动组件包括与所述套筒件一端连接的链轮、与所述链轮适配连接的链条以及用于驱动所述链条运动进而带动链轮转动的驱动电机。

作为优选，还包括分别连接于所述套筒件两端、用于支撑所述套筒件的第一面板和第二面板。

作为优选，所述套筒件连接有所述链轮的一端通过轴承连接于所述第一面板，连接有链轮一端的相对端通过凸轮导向器连接于所述第二面板。

作为优选，还包括用于向所述套筒件放置或由套筒件取出所述滚瓶的机械手。

作为优选，所述套筒件由沿所述滚瓶轴向和径向设置的钢丝焊接而成。

作为优选，所述套筒件呈7排7列设置，所述第二面板对应所述套筒件的位置开设有通孔；每个所述套筒件内沿所述套筒件长度方向设置有4个滚瓶容置位。

作为优选，每个所述套筒件连接于一链轮，每排链轮连接于一与所述链轮适配的链条。

作为优选，所述机械手端部还设置有用于取出套筒件内侧滚瓶的延长钩爪。

作为优选，所述滚瓶在所述套筒件内的活动角度不超过±22.5°。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本实用新型所述的高通量滚瓶培养装置，其包括至少一个内径与滚瓶外径相适配的套筒件、用于驱动所述套筒件转动的驱动组件。进行细胞培养时，将滚瓶置于与其外径适配的套筒件内，利用驱动组件驱动套筒件转动从而带动滚瓶一同转动，是一种主动驱动方式，与常规培养装置不同、不依靠滚筒与滚瓶外表的摩擦力驱动，对滚瓶的材质和形状要求低，培养成本低廉，并且主动驱动的方式各滚瓶转动的同步率高，从而提高了细胞生长水平的均一性。

(2)本实用新型所述的高通量滚瓶培养装置，还包括用于向所述套筒件放置或由套筒件取出所述滚瓶的机械手，采用机械手取放滚瓶，提高了装置的自动化程度。

(3)本实用新型所述的高通量滚瓶培养装置，所述套筒件由沿所述滚瓶轴向和径向设置的钢丝焊接而成。沿滚瓶轴向和径向设置的钢丝可承载并限制滚瓶在套筒件内的活动范围，使得滚瓶可与套筒件一同转动，钢丝围成的可容纳滚瓶的套筒件非封闭式结构，节省了材料也减少了套筒件的重量。

(4)本实用新型所述的高通量滚瓶培养装置，所述套筒件呈7排7列设置，所述第二面板对应所述套筒件的位置开设有通孔；每个所述套筒件内沿所述套筒长度方向设置有4个滚瓶容置位。使得套筒件的数量可达到49个，每个套筒件内可容纳4个滚瓶，该装置处理试样量大，最多可同时处理196个滚瓶，极大提升了细胞培养效率。

(5)本实用新型所述的高通量滚瓶培养装置，所述机械手端部还设置有用于取出套筒件内侧滚瓶的延长钩爪。由于每个套筒件内部沿长度方向设置有4个滚瓶容置位，处于内部的滚瓶不易被机械夹爪夹取，因此延长钩爪起到了可深入套筒件深处的滚瓶，进一步提高了细胞培养的机械化程度和取放样效率。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型实施例所述的高通量滚瓶培养装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的高通量滚瓶培养装置的侧视图；

图3是本实用新型实施例所述的高通量滚瓶培养装置中延长钩爪的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-第一面板；2-第二面板；3-滚瓶；4-套筒件；5-链轮；6-链条；7-凸轮导向器；8-延长钩爪。

本实用新型可以以多种不同的形式实施，不应该理解为限于在此阐述的实施例，相反，提供这些实施例，使得本公开是彻底和完整的，并将本实用新型的构思充分传达给本领域技术人员，本实用新型将由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大各装置的尺寸和相对尺寸。本实用新型说明书和权利要求书及附图中的术语“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。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

具体实施方式

实施例

本实施例提供一种高通量滚瓶培养装置，其设置于培养箱中，用于高效且均一地培养细胞，所述高通量滚瓶培养装置如图1-2所示，包括用于支撑和安装其它元件的第一面板1(后面板)和第二面板2(前面板)，所述第一面板1与第二面板2之间设置有至少一个内径与滚瓶3外径相适配的套筒件4，滚瓶3用于培养细胞，所述套筒件4连接有用于驱动其转动的驱动组件，所述驱动组件驱动套筒件4旋转进而带动套筒件4内与其适配的滚瓶3转动，将传统的滚瓶设置于滚筒顶部、利用滚筒与滚瓶之间的摩擦力间接驱动滚瓶转动更改为利用套筒件4的转动为滚瓶3提供一主动驱动的动力，使得每一个滚筒件4内的滚瓶3以相同的转速转动，提高了细胞培养的均一性。

进一步地，所述驱动组件包括与所述套筒件4一端连接的链轮5，所述套筒件4连接有链轮5的一端通过轴承与第一面板1连接，所述链轮5适配连接有链条6，还包括用于驱动链条6运动进而带动链轮5转动的驱动电机。

所述套筒件4远离所述链轮5的一端(连接有链轮5一端的相对端)通过凸轮导向器7连接于所述第二面板2。

为了实现滚瓶培养的自动化操作，所述高通量滚瓶培养装置还包括向所述套筒件4内放置或由套筒件4内取出所述滚瓶的机械手(图中未示出)。

为减轻套筒件4的重量、提高装置灵活性以及降低装置成本，所述套筒件4为圆柱形结构，其由沿圆柱(滚瓶3)的径向和轴向设置的钢丝焊接而成，形成的套筒件4侧壁非封闭，起到支撑并限制滚瓶3活动空间且可带动滚瓶3转动的作用即可，所述滚瓶3在套筒件4内的活动角度不超过±22.5°。

本实施例中，所述套筒件4为49个，呈7排7列设置，所述第二面板2对应所述套筒件4的位置开设有通孔，便于向套筒件4内放置滚瓶3，并且每个套筒件4内沿所述套筒件4长度方向(轴向)设置有4个滚瓶容置位，即每个套筒件内可容置4个滚瓶3，这样，所述滚瓶培养装置可容纳7*7*4＝196个滚瓶3，适用于批量培养细胞，极大提升了细胞培养的效率。

在7排7列套筒件阵列中，每个所述套筒件4各连接有一链轮5，每一排套筒件4连接的链轮5共同连接于与所述链轮5适配的链条6。

由于套筒件4内部具有4个容置位，位于其深处的滚瓶3无法被机械手的机械夹爪夹取，因此在机械手端部还设置有一延长钩爪8(如图3所示)，所述延长钩爪8用于将套筒件4内深处的滚瓶3钩出，进一步提升了装置自动化程度和处理效率。

本实施例所述的高通量滚瓶培养装置的工作过程为：首先用机械臂夹持滚瓶3瓶盖，通过视觉定位，将滚瓶按照合适的角度放入套筒件4中，然后关闭培养箱门，开启驱动电机，驱动电机驱动链条6运动，从而链条6带动与其适配的链轮5缓慢旋转，链轮5驱动套筒件4转动最终带动设置于套筒件4内的滚瓶3缓慢转动，进行细胞培养，培养结束后，机械手夹持最外侧滚瓶3的瓶盖将最外侧的滚瓶3取出，内部的滚瓶3利用钩爪8拉到外层后再用机械手夹持取出。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种高通量滚瓶培养装置，其特征在于，包括至少一个内径与滚瓶外径相适配的套筒件、用于驱动所述套筒件转动的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的高通量滚瓶培养装置，其特征在于，所述驱动组件包括与所述套筒件一端连接的链轮、与所述链轮适配连接的链条以及用于驱动所述链条运动进而带动链轮转动的驱动电机。

3.根据权利要求2所述的高通量滚瓶培养装置，其特征在于，还包括分别连接于所述套筒件两端、用于支撑所述套筒件的第一面板和第二面板。

4.根据权利要求3所述的高通量滚瓶培养装置，其特征在于，所述套筒件连接有所述链轮的一端通过轴承连接于所述第一面板，所述套筒件连接有链轮一端的相对端通过凸轮导向器连接于所述第二面板。

5.根据权利要求4所述的高通量滚瓶培养装置，其特征在于，还包括用于向所述套筒件放置或由套筒件取出所述滚瓶的机械手。

6.根据权利要求5所述的高通量滚瓶培养装置，其特征在于，所述套筒件由沿所述滚瓶轴向和径向设置的钢丝焊接而成。

7.根据权利要求6所述的高通量滚瓶培养装置，其特征在于，所述套筒件呈7排7列设置，所述第二面板对应所述套筒件的位置开设有通孔；每个所述套筒件内沿所述套筒件长度方向设置有4个滚瓶容置位。

8.根据权利要求7所述的高通量滚瓶培养装置，其特征在于，每个所述套筒件连接于一链轮，每排链轮连接于一与所述链轮适配的链条。

9.根据权利要求8所述的高通量滚瓶培养装置，其特征在于，所述机械手端部还设置有用于取出套筒件内侧滚瓶的延长钩爪。

10.根据权利要求9所述的高通量滚瓶培养装置，其特征在于，所述滚瓶在所述套筒件内的活动角度不超过±22.5°。