CN213000626U - 一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置：包括细胞培养瓶底座、单片机、蓄电池、电流传感器；所述细胞培养瓶底座外形为斜口细胞培养瓶的外轮廓，内部分三层：卡座层、液面层、控制层；所述卡座层为凹槽，凹槽与斜口细胞培养瓶底面截面形状一致，凹槽底面开有圆孔通向液面层；所述液面层的底面液斜口细胞培养瓶的底面形状与结构相同，液面层平面底面四角上装有电极；所述控制层为空腔，电流传感器安置在控制层上底面四角与电极连接，所述单片机安置在控制层底面，所述蓄电池安置在空腔内。本实用新型的辅助配平装置用于直接用细胞培养瓶进行细胞离心的情况，辅助离心机配平，避免细胞培养瓶中的液面分布不均匀导细胞死亡。

Description

一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置

技术领域

本实用新型涉及离心机技术领域，具体是涉及一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置。

背景技术

人体的器官、组织、细胞处在动态变化的复杂力学环境中，由力学环境改变导致的病理过程，广泛参与了包括高血压、心脏瓣膜病、青光眼、骨骼肌肉退行性病变等在内诸多疾病的发生和发展。生物力学研究关注于力学环境（刺激）对生物体健康、疾病或损伤的影响，研究生物体的力学信号传导和响应机制，从而探索有效的疾病干预方法，是医学研究的重要分支领域。

在细胞所处的复杂力学环境中，压应力是其重要应力构成，压应力相关的生物力学研究依赖于对培养的细胞实施有效的压应力刺激，从而观察其变化和分析疾病机制。通过离心的方法可以对离体培养的细胞施加压应力刺激，然而，该方法存在显著的缺陷，主要原因是难以监测并保证稳定的培养液面。

传统商品化的离心机主要用于离心采血管、离心管等容器，离心力方向的底部为圆形或锥形，对于配平要求不高，而细胞压应力离心机则要求将细胞培养瓶置于离心机内离心，受力底部为一平面，对于配平要求极高，要求在离心过程中薄薄一层培养液均匀覆盖在所培养细胞上，如果培养瓶的重心设置、配平不理想，则一方面，可能导致培养液在离心力和重力作用下发生偏移，部分细胞未被培养液覆盖，离心结束后细胞死亡；另一方面，细胞也会受到压应力之外的其他干扰应力作用，影响实验准确性、可重复性和结果的可信度。目前亟需一种离心机内培养液面的有效监测手段，用以指导培养瓶的配平，这是当前国内外在该领域的技术重点、难点，也是本装置设计的核心创新点。

本实用新型专利的提出和试制，成功的实现了培养瓶内液面的监测，确保了细胞压应力加载的质量和效果，保证了实验的可重复性和准确度，突破了现有生物力学研究的关键瓶颈，为进一步深入开展压应力相关研究提供了硬件支撑，对于阐明力学相关疾病的机制，探寻有效的疾病干预手段，造福更多的患者，并推进我国医学基础研究事业具有积极的促进作用。

综上所述，本实用新型所要解决的技术问题是：

使用细胞培养瓶离心培养细胞时重心设置、配平不理想导致的培养液在离心力和重力作用下发生偏移，部分细胞未被培养液覆盖，离心结束后细胞死亡，细胞也会受到压应力之外的其他干扰应力作用，影响实验准确性、可重复性和结果的可信度的问题。

实用新型内容

为解决以上技术问题，本实用新型的技术方案为：提供一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置，包括细胞培养瓶底座、单片机、蓄电池、电流传感器；

所述细胞培养瓶底座外形为斜口细胞培养瓶的外轮廓，内部分三层：卡座层、液面层、控制层；所述卡座层为凹槽，凹槽与斜口细胞培养瓶底面截面形状一致，凹槽底面开有圆孔通向液面层；所述液面层的底面液斜口细胞培养瓶的底面形状与结构相同，液面层平面底面四角上装有电极；所述控制层为空腔，电流传感器安置在控制层上底面四角与电极连接，所述单片机安置在控制层底面，所述蓄电池安置在空腔内。

进一步的，所述电极为两根互不接触的导丝，一根接正极，一根接负极。

进一步的，所述蓄电池为聚合物锂电池，充电口设在控制层侧面。

进一步的，所述细胞培养瓶底座为无色透明材质，液面层侧壁上刻有高度刻度。

进一步的，所述高度刻度每一小格为0.5mm。

进一步的，所述单片机上安置有四个LED指示灯，所述指示灯穿过控制层下底面。

实用新型的有益效果

本实用新型的离心液面配平装置通过三层结构的底座设计，卡座层将底座卡在细胞培养瓶底部，使液面层与细胞培养瓶底面平行，液面层内设有电极，电极下安装电流传感器感应采集电阻变化，从而得知细胞培养瓶液面是否均匀，再将液面分布信息通过LED灯显示出给操作人员得知，操作人员针对性的对离心机进行调整，反复实验得知最佳的细胞培养瓶离心角度。

附图说明

为了更清晰地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，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它的附图。

图1为细胞培养瓶离心液面辅助配平装置的结构示意图；

图2为细胞培养瓶离心液面辅助配平装置的底面结构示意图；

图3为细胞培养瓶离心液面辅助配平装置的剖面结构示意图；

图4为卡座层结构示意图；

图5为液面层结构示意图；

图6为控制层结构示意图；

说明书附图中各部件及其标号如下:

细胞培养瓶底座1、单片机2、蓄电池3、电流传感器4、卡座层5、液面层6、控制层7、电极8、指示灯9、细胞培养瓶10。

具体实施方式

下面将通过具体实施例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。需要说明的是，本实用新型的单片机、电流传感器、蓄电池、离心机配平操作为现有技术，实施例中不再对现有技术进行清楚、完整地描述。

实用新型中单片机为CJMCU-ATTINY85微型单片机开发板，电流传感器4为05B-TSOP8电流传感器4，蓄电池为蓝牙耳机锂电池。

实施例Ⅰ

本实用新型的细胞培养瓶离心液面辅助配平装置结构如图1～6 所示，包括细胞培养瓶底座1、单片机2、蓄电池3、电流传感器4；

所述细胞培养瓶底座1外形为斜口细胞培养瓶10的外轮廓，内部分三层：卡座层5、液面层6、控制层7；所述卡座层5为凹槽，凹槽与斜口细胞培养瓶10底面截面形状一致，凹槽底面开有圆孔通向液面层6，凹槽能将细胞培养瓶底座1卡在细胞培养瓶10上，圆孔可以向液面层6内添加细胞培养液；所述液面层6的底面液斜口细胞培养瓶10的底面形状与结构相同，液面层6平面底面四角上装有电极8，所述电极8为两根互不接触的导丝，一根接正极，一根接负极，细胞培养液具有一定的导电性，当液面发生转移时电极8之间的细胞液减少增多，导致电阻变化从而电流发生改变，安置再下方的电流传感器4将电流变化采集传递给单片机2；所述控制层7为空腔，电流传感器4安置在控制层7上底面四角与电极8连接，所述单片机2安置在控制层7底面，单片机2上安置有四个LED指示灯9，指示灯9穿过控制层7下底面，单片机2通过接收分析电流传感器4的信号变化将变化的结果通过指示灯9展示出来，均匀的细胞培养液中的电极8之间的电流应该时稳定的，但细胞培养液发生移动，电极8之间的导电介质发生转移，电阻变化从而电流发生变化，电流传感器4的电信号也发生变化，单片机2将信号变化超过5秒的电流传感器4 对应的指示灯9点亮。所述蓄电池3安置在空腔内蓄电池3 为聚合物锂电池，充电口设在控制层7侧面，蓄电池3为电子元件提供电力。

所述细胞培养瓶底座1为无色透明材质，液面层6侧壁上刻有高度刻度，高度刻度每一小格为0.5mm，操作人员能通过刻度来对比细胞培养瓶10和液面层6的细胞培养液容量，使二者的细胞培养液保持一致。

实施例Ⅱ

本实用新型的细胞培养瓶离心液面辅助配平装置的原理如下：

细胞培养瓶底座1通过卡座层5的卡槽将细胞培养瓶底座1卡在细胞培养瓶10上，液面层6底面和细胞培养瓶10 底面一致，液面层6和细胞培养瓶10内添加等量的细胞培养液，在离心时液面层6和细胞培养瓶10中的细胞培养液的液面变化时一致的，液面层6的细胞培养液情况可以反应细胞培养瓶10内的液面情况；液面层6内四角上设置了四组电极8，当细胞培养液分布均匀电极8之间的导电介质为均匀的，电极8 之间的电流为均匀的；当离心时若是细胞培养瓶10位置不平衡，细胞培养瓶10内的细胞培养液发生不均匀偏移，液面层6内的细胞培养液发生同步的变化，主要体现上液面层6四角位置；所以在四角位置安置电极8，细胞培养液液面不平时，某一处的电极8的细胞培养液转移到了别处，电极8之间导电介质变少，电流发生变化；该变化使得该位置的电流传感器4采集的电信号发生变化，这个变化的信号传递给单片机2，若是该信号5s后未回复与之前一致，则单片机2点亮该位置对应的LED指示灯9，通过反复的调整配平得出离心机合适的离心角度。

上面所述的实施例仅仅是本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (6)

1.一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置，其特征在于：包括细胞培养瓶底座、单片机、蓄电池、电流传感器；

所述细胞培养瓶底座外形为斜口细胞培养瓶的外轮廓，内部分三层：卡座层、液面层、控制层；所述卡座层为凹槽，凹槽与斜口细胞培养瓶底面截面形状一致，凹槽底面开有圆孔通向液面层；所述液面层的底面液斜口细胞培养瓶的底面形状与结构相同，液面层平面底面四角上装有电极；所述控制层为空腔，电流传感器安置在控制层上底面四角与电极连接，所述单片机安置在控制层底面，所述蓄电池安置在空腔内。

2.根据权利要求1所述的一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置，其特征在于：所述电极为两根互不接触的导丝，一根接正极，一根接负极。

3.根据权利要求1所述的一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置，其特征在于：所述蓄电池为聚合物锂电池，充电口设在控制层侧面。

4.根据权利要求1所述的一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置，其特征在于：所述细胞培养瓶底座为无色透明材质，液面层侧壁上刻有高度刻度。

5.根据权利要求4所述的一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置，其特征在于：所述高度刻度每一小格为0.5mm。

6.根据权利要求1所述的一种细胞培养瓶离心液面辅助配平装置，其特征在于：所述单片机上安置有四个LED指示灯，所述指示灯穿过控制层下底面。

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