CN216808866U - 一种具有显微成像系统的细胞培养箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种具有显微成像系统的细胞培养箱，包括：具有加热功能的箱体，箱盖，设置在所述箱体一侧且位于所述箱体外侧的温湿度调节装置，设置在所述箱体内的培养皿支承台，设置在所述培养皿支承台底部的显微装置，以及位于所述培养皿支承台上方的照明装置；所述箱体与所述温湿度调节装置相连接的一侧规则排列有贯穿其侧壁的网孔；所述网孔位于所述培养皿支承台的上方；所述温湿度调节装置通过所述网孔与所述箱体的内部进行气体交换，用于辅助调节所述箱体内的温湿度。本实用新型的结构简单，自动化程度高，适用于封闭式培养皿的细胞培养作业，有效的提高了细胞培养作业的效率。

Description

一种具有显微成像系统的细胞培养箱

技术领域

本实用新型涉及细胞培养箱，尤其涉及一种具有显微成像系统的细胞培养箱。

背景技术

细胞培养是二十世纪初创立的一种研究动物细胞行为的方法，是指从体内组织取出细胞，模拟体内生长环境，在无菌、适当的温度、酸碱度和营养条件下，使细胞生长繁殖，并维持其结构和功能。细胞制备是指科研人员运用相对成熟的细胞培养方案培养出高纯度的目的细胞终制品，通过功能和质量检测后可直接应用于科研和临床领域的过程。

细胞制备过程中给料及排液等的操作至关重要，目前细胞制备过程通常采用人工操作的方式实现上述给排液操作，而这种操作往往需要重复的将细胞培养皿取出并打开后将其内部液体进行更换，更换效率慢。而且传统的细胞培养箱往往也只能提供恒温恒湿环境，并不具有辅助更换培养皿中液体的作用。此外，在细胞培养过程中，还需要人工打开培养箱以用于观察培养皿中细胞的生长状态，其不仅效率低，而且经常容易导致培养箱中环境被破坏，对细胞的全周期培养不利。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种具有显微成像系统的细胞培养箱。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供一种具有显微成像系统的细胞培养箱，包括：具有加热功能的箱体，箱盖，设置在所述箱体一侧且位于所述箱体外侧的温湿度调节装置，设置在所述箱体内的培养皿支承台，设置在所述培养皿支承台底部的显微装置，以及位于所述培养皿支承台上方的照明装置；

所述箱体与所述温湿度调节装置相连接的一侧规则排列有贯穿其侧壁的网孔；

所述网孔位于所述培养皿支承台的上方；

所述温湿度调节装置通过所述网孔与所述箱体的内部进行气体交换，用于辅助调节所述箱体内的温湿度。

根据本实用新型的一个方面，所述箱盖的一侧与所述箱体连接所述温湿度调节装置的一侧的上端可拆卸地转动连接；

所述照明装置安装在所述箱盖的内侧面上。

根据本实用新型的一个方面，所述箱体的上端设置有环形密封隔热条；

所述环形密封隔热条的截面形状为半圆形或半椭圆形；

在所述环形密封隔热条远离所述箱体的一侧设置有至少一条与所述环形密封隔热条同轴的环形凹槽；

所述环形密封隔热条与所述箱体和所述箱盖转动连接的位置相对应的侧边上设置有供管路通过的缺口。

根据本实用新型的一个方面，所述箱体为多层板体围成的中空结构；

所述箱体包括：由内至外依次设置的导热层，加热层，保温层，绝缘层；

所述加热层用于对所述导热层进行加热，所述导热层用于传递所述加热层所产生的热量至所述箱体的内部；

所述加热层包覆在所述导热层的外侧，所述保温层包覆在所述加热层的外侧，所述绝缘层包覆在所述加热层的外侧；

所述导热层上设置所述网孔的位置覆盖有除菌过气膜；

所述箱盖为中空的板状体，其与所述箱体相邻的一侧采用隔热材料制成。

根据本实用新型的一个方面，所述培养皿支承台包括：支承在所述箱体底部的连接座，与所述连接座相连接的升降座，驱动装置和用于检测所述升降座上安装的培养皿内部状态的检测装置；

所述驱动装置支承在所述连接座上；

所述升降座的一端为与所述连接座转动连接的转动连接端，其另一端为与所述驱动装置相连接的升降连接端；

在所述驱动装置的驱动作用下，所述升降连接端可相对连接座做升降运动。

根据本实用新型的一个方面，所述连接座包括：连接框体和设置在所述连接框体下侧的底部支撑；

所述升降座位于所述连接框体的内侧，且处于所述底部支撑的上方；

所述升降座为框体结构，其上设置有器皿安装位；

所述器皿安装位包括：相互连通的第一中空部分和第二中空部分；

所述第二中空部分在所述升降座的转动连接端的端部具有开口；

在所述升降座的宽度方向上，所述升降座在所述器皿安装位的相对两侧设置有贯穿的透光通道；

所述透光通道设置在所述第一中空部分靠近所述升降座的升降连接端的位置。

根据本实用新型的一个方面，所述驱动装置包括：用于输出线性位移的驱动器，与所述驱动器相连接的叉臂；

所述叉臂包括：驱动器连接臂和升降座连接臂；

所述升降座连接臂与所述驱动器连接臂相垂直的设置；

所述底部支撑上设置有线性通道；

所述升降座连接臂远离所述驱动器连接臂的一端穿过所述线性通道与所述升降座的升降连接端相铰接；

所述升降座连接臂位于所述底部支撑的下侧，且远离所述驱动器连接臂的一侧与所述驱动器的活动端相铰接；

所述驱动器连接臂与所述驱动器的铰接位置设置有橡胶阻尼结构，用于所述铰接位置的静音转动；

所述驱动器连接臂嵌入有用于检测其移动位置的位置传感器，以及用于限制所述驱动器连接臂最大位移的限位结构。

根据本实用新型的一个方面，所述显微装置包括：调焦单元，安装在所述调焦单元上的光学镜头，用于接收所述光学镜头中图像的显微成像单元；

所述调焦单元安装在所述连接座的底部支撑上；

所述显微成像单元位于所述底部支撑的下方。

根据本实用新型的一个方面，所述显微成像单元安装在所述箱体的底部，且所述显微成像单元位于所述箱体的外侧；

所述调焦单元的齿轮驱动安装在所述箱体的底部，且所述齿轮驱动位于所述箱体的外侧。

根据本实用新型的一个方面，所述显微装置还包括：第一平面位移结构；

所述调焦单元通过所述第一平面位移结构连接在所述底部支撑的下方；

所述第一平面位移结构用于驱动所述调焦单元在水平面内线性往复移动；

所述照明装置中设置有第二平面位移结构，用于驱动所述照明装置在水平面内线性往复移动；

所述第一平面位移结构和所述第二平面位移结构为联动的。

根据本实用新型的一种方案，本实用新型的结构简单，自动化程度高，适用于封闭式培养皿的细胞培养作业，有效的提高了细胞培养作业的效率。

根据本实用新型的一种方案，本实用新型的培养箱可实现自动化的辅助培养皿更换内部液体，以及实时对培养皿进行可视化监测，并不需要开启培养箱即可实现相应的操作，能够有效保证细胞培养全周期的箱内环境稳定，提高细胞培养的效率和安全性。

根据本实用新型的一种方案，本实用新型的细胞培养箱的结构简单，其直接通过安装在一侧的温湿度调节装置即可通过在箱壁上开设的网孔直接对箱内进行温湿度控制。此外，本实用新型通过直接将温湿度调节装置安装在箱体的箱壁上，有效的缩短了换气路径以及消除了换气管路，实现了对箱体内温湿度的精确控制。

根据本实用新型的一种方案，在箱体与箱盖之间设置环形的密封条可有效消除箱体上端面与箱盖之间的缝隙，进而对保证箱体内恒温恒湿环境的稳定保持有利。

根据本实用新型的一种方案，通过在环形密封隔热条上设置缺口，可通过缺口实现培养皿管路的安装和通过。这样可通过环形密封隔热条对培养皿管路的周围进行密封。尤其是在箱盖与箱体相扣合的情况下，密封条由于受到挤压力的作用，可使得缺口位置端面与管路的外侧面接触更为紧密，进而对保证管路周围的气密性有利。此外，通过密封条上的缺口还能够实现对管路的定位作用，并不需要额外的夹持结构，有效的简化了管路在箱体中的安装。

通过上述设置，通过在环形密封隔热条上设置缺口的方式，可方便简单的代替在箱体或箱盖上开口的方式，进而可有效消除在箱体或箱盖上开口导致结构气密性变差的弊端。此外，在密封圈上开口的方式简单、方便且不需要添加额外的密封结构，进而在保证了良好气密性的情况下，有效的简化了结构。

根据本实用新型的一种方案，通过设置的显微装置和照明装置有利于全面且清晰的获取培养皿中的细胞生长状态，保证了整个细胞生长周期的信息的全面准确掌握，从而能够进一步将相关信息提供至处理系统，实现对培养皿中营养液等物质的精确调整，有效提高了细胞的作业效率。

根据本实用新型的一种方案，本实用新型的温湿度调节装置设置有空气净化单元，在保证箱内温湿度在预设条件的同时，还能够对箱内环境进行消毒净化，以保证整个箱体环境的洁净。

附图说明

图1是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的细胞培养箱的立体图；

图2是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的细胞培养箱的内部结构图；

图3是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的细胞培养箱的俯视图；

图4是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的细胞培养箱的底部视图图；

图5是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的环形密封隔热圈的结构图；

图6是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的培养皿支承台与显微装置的布置图；

图7是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的培养皿支承台的侧视图；

图8是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的培养皿支承台的结构图；

图9是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的培养皿支承台的底部视图；

图10是示意性表示根据本实用新型的一种实施方式的升降座的结构图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，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。

在针对本实用新型的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本实用新型的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本实用新型的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

结合图1、图2、图3、图4所示，根据本实用新型的一种实施方式，本实用新型的一种具有显微成像系统的细胞培养箱，包括：具有加热功能的箱体1，箱盖2，设置在箱体1一侧且位于箱体1外侧的温湿度调节装置3，设置在箱体1内的培养皿支承台4，设置在培养皿支承台4底部的显微装置5，以及位于培养皿支承台4上方的照明装置6。在本实施方式中，箱体1整体呈对称的矩形体结构。在箱体1与温湿度调节装置3相连接的一侧规则排列有贯穿其侧壁的网孔1a。在本实施方式中，网孔1a在垂直于箱体长度方向的中心线的两侧对称的阵列分布。在本实施方式中，网孔1a位于培养皿支承台4的上方。在本实施方式中，温湿度调节装置3通过网孔1a与箱体1的内部进行气体交换，用于辅助调节箱体1内的温湿度。

在本实施方式中，箱体1为具有加热功能的，其可对内部的环境进行加热，以保证箱体内环境具有合适的细胞培养温度。而当箱体内温度较高时可通过停止箱体1的加热和/或通过温湿度调节装置3的运行对箱体内温度进行调节，以使得箱体内环境的温度始终保持在合理的范围内。

在本实施方式中，当需要对箱体内环境进行湿度控制时，可通过温湿度调节装置3单独运行对箱体内的环境进行加湿处理或除湿处理，以保持箱体内环境的湿度恒定。

在本实施方式中，网孔1a在箱体1上的开设数量和开孔大小是与箱体的体积是相匹配的，通过上述设置的网孔1a可实现温湿度调节装置3对箱体1内空气的循环，而又不会在箱体内产生明显气流，尤其是结合网孔1a开设在箱体1侧壁的上半部分(即位于培养皿支承台4上方)，这样更有效的消除了箱体内气体的流动，实现气体的稳定交换有益。

通过上述设置，本实用新型的细胞培养箱的结构简单，其直接通过安装在一侧的温湿度调节装置3即可通过在箱壁上开设的网孔直接对箱内进行温湿度的辅助控制。此外，本实用新型通过直接将温湿度调节装置3安装在箱体1的箱壁上，有效的缩短了换气路径以及消除了换气管路，实现了对箱体1内温湿度的精确控制。

结合图1、图2、图3、图4所示，根据本实用新型的一种实施方式，箱盖2的一侧与箱体1连接温湿度调节装置3的一侧的上端可拆卸地转动连接。在本实施方式中，箱盖2通过可拆卸的销轴与箱体1相连接，在向箱体1内安装培养皿等结构时，可将箱盖2与箱体1相拆卸，而在完成培养皿的安装后，将箱盖2与箱体1进行连接，以实现箱体1的密封。在本实施方式中，照明装置6安装在箱盖2的内侧面上。其中，照明装置6与箱盖2实现可拆卸地连接。

结合图1、图2、图3、图5所示，根据本实用新型的一种实施方式，箱体1的上端设置有环形密封隔热条11。在本实施方式中，环形密封隔热条11的截面形状为半圆形或半椭圆形。通过将环形密封隔热条11的上侧设置为弧形的，可以与箱盖实现线接触，有效与箱盖的各位置紧密接触。

通过上述设置，在箱体1与箱盖2之间设置环形的密封条可有效消除箱体上端面与箱盖之间的缝隙，进而对保证箱体内恒温恒湿环境的稳定保持有利。

在本实施方式中，在环形密封隔热条11远离箱体1的一侧设置有至少一条与环形密封隔热条11同轴的环形凹槽11a。在本实施方式中，环形凹槽11a的截面呈矩形。进而在环形凹槽11a的侧面呈竖直面，进而在环形密封隔热条的上侧与曲面之间的连接位置形成尖角，进而其与箱盖2相接触的位置可实现多重密封效果。此外，环形凹槽在密封条上形成的尖角棱边的强度较小，进而在与箱盖相接触的位置可向凹槽内侧产生微小弯曲，进而能够与箱盖产生更加紧密的接触，而且在棱边产生微小弯曲的同时能够与箱盖之间产生较小距离的相对滑动，能够对与箱盖相接触的位置产生清理作用，保证接触位置的密封性。此外，环形凹槽11a在环形密封隔热条11的宽度方向上可并列的间隔设置有多个，进而能够在密封条的表面上形成多条高低不同的棱边，以达到多重密封的效果。

在本实施方式中，环形密封隔热条11与箱体1和箱盖2转动连接的位置相对应的侧边上设置有供管路通过的缺口11b。在本实施方式中，缺口的宽度和形状与所通过的管路的截面形状相匹配。

通过上述设置，通过在环形密封隔热条11上设置缺口11b，可通过缺口实现培养皿管路的安装和通过。这样可通过环形密封隔热条11对培养皿管路的周围进行密封。尤其是在箱盖与箱体相扣合的情况下，密封条由于受到挤压力的作用，可使得缺口11b位置端面与管路的外侧面接触更为紧密，进而对保证管路周围的气密性有利。此外，通过密封条上的缺口11b还能够实现对管路的定位作用，并不需要额外的夹持结构，有效的简化了管路在箱体1中的安装。

通过上述设置，通过在环形密封隔热条11上设置缺口11b的方式，可方便简单的代替在箱体或箱盖上开口的方式，进而可有效消除在箱体或箱盖上开口导致结构气密性变差的弊端。此外，在密封圈上开口的方式简单、方便且不需要添加额外的密封结构，进而在保证了良好气密性的情况下，有效的简化了结构。

结合图1、图2、图3、图4所示，根据本实用新型的一种实施方式，箱体1为多层板体围成的中空结构。在本实施方式中，箱体1包括：由内至外依次设置的导热层，加热层，保温层，绝缘层。在本实施方式中，导热层采用不锈钢金属板制成。加热层用于对导热层进行加热，由金属制成的导热层便于传递加热层所产生的热量至箱体1的内部，进而对箱体内部进行恒温控制。在本实施方式中，加热层包覆在导热层的外侧，保温层包覆在加热层的外侧，绝缘层包覆在加热层的外侧；通过设置的加热层有效的抑制了加热装置所产生的热量的散失，进而对准确控制箱体的恒温效果有益。此外，通过设置的绝缘层还有效的保证了箱体1的使用安全性。

在本实施方式中，导热层上设置网孔1a的位置覆盖有除菌过气膜；通过设置的除菌过气膜可实现箱体内部与外界环境的隔离，在气体通过除菌过气膜时不仅实现了对气体的净化作用，还对抑制气体交换所产生气流有益。

通过将箱体设置为多层复合结构，其结构简单，能够方便的嵌入在其他系统中，保证了本实用新型的使用和安装灵活性。此外，通过将箱体设置为具有加热层的，其可方便的实现对箱体内的直接加热，消除了中间的热交换途径，有效的降低了与外界的接触，有利于箱体内部温度的准确控制。同时，由于温湿度调节装置3与箱体是直接连接的，通过在箱体上设置隔热层和绝缘层，还可有效消除温湿度调节装置3工作过程中产生的热量对箱体内部环境的影响。

在本实施方式中，箱盖2为中空的板状体，其与箱体1相邻的一侧采用隔热材料制成。

通过上述设置，有效实现了与箱体1的配合，对保证箱体内环境的稳定有益。

结合图6、图7、图8、图9所示，根据本实用新型的一种实施方式，培养皿支承台4包括：支承在箱体1底部的连接座41，与连接座41相连接的升降座42，驱动装置43和用于检测升降座42上安装的培养皿内部状态的检测装置44。在本实施方式中，驱动装置43支承在连接座41上。升降座42的一端为与连接座41转动连接的转动连接端，其另一端为与驱动装置43相连接的升降连接端。在本实施方式中，在驱动装置43的驱动作用下，升降连接端可相对连接座41做升降运动。

通过上述设置，本实用新型中的升降座42是用于承载培养皿(例如，贴壁细胞培养皿)的，进而可通过驱动装置的作用即可实现升降座的升降连接端以转动连接端做竖直方向的升降动作，使得升降座42相对连接座41产生倾斜运动，从而促使培养皿中液体在需要更换时顺利流出，避免培养皿中产生残留。

通过上述设置，本实用新型可自动实现升降座的升降运行，并不需要手动参与，可有效的提高培养皿中液体的更新效率。

结合图6、图7、图8、图9所示，根据本实用新型的一种实施方式，连接座41包括：连接框体411和设置在连接框体411下侧的底部支撑412。在本实施方式中，连接框体411为一连续的矩形框体，其尺寸大小可根据箱体内部的大小进行适应性的调整。在本实施方式中，底部支撑412为板状体，且其固定安装在连接框体411的下侧。在本实施方式中，底部支撑412与连接框体411可以为一体设置的，也可以是通过粘接、螺纹连接等的方式实现固定。

在本实施方式中，在连接框体411的下侧间隔的设置有多个支脚。支脚的高低可根据需要进行调整。在本实施方式汇总，连接框体411通过支脚安装在箱体1的底部上。在本实施方式中，可通过连接件将支脚与箱体1的底部固定，以实现培养皿支承台4的固定安装。

结合图6、图7、图8、图9所示，根据本实用新型的一种实施方式，升降座42位于连接框体411的内侧，且处于底部支撑412的上方，在本实施方式中，升降座42的转动连接端的相对两侧分别设置有用于与连接框体411转动连接的转轴42a。转轴42a通过安装在升降座42和连接框体411上的轴承相连接，实现升降座42相对连接框体411的灵活转动。在本实施方式中，为实现升降座42在连接框体411内侧的连接，升降座42的外形形状与连接框体411内侧形状相适配，若连接框体411内侧呈矩形，则升降座42的外形应当与之匹配的设置为矩形。

结合图6、图7、图8、图9、图10所示，根据本实用新型的一种实施方式，升降座42为框体结构，其具有用于安装培养皿的器皿安装位42b。在本实施方式中，升降座42为中空的框体结构，其上用于培养皿的器皿安装位42b由升降座42上的中空结构所形成。具体的，器皿安装位42b包括：相互连通的第一中空部分42b1和第二中空部分42b2。在本实施方式中，沿升降座42的转动连接端到升降连接端的方向(即长度方向)，第二中空部分42b2和第一中空部分42b1依次设置，其中，第二中空部分42b2在升降座42的转动连接端的端部具有开口。在本实施方式中，第一中空部分42b1和第二中空部分42b2的宽度是不同的，从而使得器皿安装位42b上形成台阶结构，进而有利于培养皿在第一中空部分42b1中的安装定位，保证培养皿的安装稳定性，而第二中空部分42b2则与培养皿上的瓶颈和瓶盖等结构相对应，实现整个培养皿的稳定安装。

在本实施方式中，第二中空部分42b2在转动连接端的端部形成开口，可进一步避免与培养皿上瓶颈、瓶盖等结构的干涉，能够适应不同尺寸瓶颈和瓶盖的安装，以及在升降座42的升降过程中，为避免整个培养皿支承台4与培养皿的干涉提供了充足的空间。

通过上述设置，将器皿安装位42b设置为中空结构的，其可有效减少与培养皿存在干涉的位置，有利于培养皿的稳定安装。此外，通过将器皿安装位42b设置为中空的，还可极大的减小升降座的质量，简化升降座的结构，对保证本实用新型的长时间稳定运行有益。此外通过设置为中空的器皿安装位42b，还有利于在本实用新型的培养皿支承台4上安装其他光学设备，用于对培养皿中的状态进行实时的观察，有效的提高了本实用新型的使用灵活性。

在本实施方式中，升降座42的转动连接端的端部下侧设置有圆弧面，该圆弧面用于连接转动连接端的端面和下侧面，从而在端部位置形成一过渡部分。

通过上述设置，在升降座42的转动连接端的端部下侧设置有圆弧面，有利于保证升降座42的顺利转动，进一步保证了本实用新型的使用稳定性。

结合图6、图7、图8、图9所示，根据本实用新型的一种实施方式，在升降座42的宽度方向上，升降座42在器皿安装位42b的相对两侧设置有贯穿的透光通道421；在本实施方式中，透光通道421设置在第一中空部分42b1靠近升降座42的升降连接端的位置。在本实施方式中，在升降座42的框体上同轴的设置改透光通道421，进而，当完成对培养皿的固定时，透光通道421可在培养皿的相对两侧同轴设置，进而，通过一侧的透光通道421打光，可穿过培养皿后到达另一侧的透光通道421并传输出去，进而可实现对培养皿内部状态(如内部环境、细胞生长状态、污染情况、营养液浑浊程度等)进行采集，以便于后续的检测和分析。

在本实施方式中，在升降座42的厚度方向上，透光通道421的在靠近升降座42下侧的位置设置，即透光通道421与下侧面的间隔距离要小于连接通道与上侧面的间隔距离。

通过上述设置，通过在靠近升降座42的升降连接端的位置设置透光通道421其可用于对培养皿后部的内部环境进行实时检测，以掌握培养皿内部环境的准确检测。

结合图6、图7、图8、图9、图10所示，根据本实用新型的一种实施方式，升降座42的底部设置有支撑结构422。在本实施方式中，支撑结构422包括：第一支撑结构4221和第二支承结构4222。第一支撑结构4221沿第一中空部分42b1底部的内侧边缘设置；第二支承结构4222与第二中空部分42b2底部相对两侧的部分内侧边缘相连接。在本实施方式中，第一支撑结构4221为长条状结构，其在第一中空部分42b1底部的内侧边缘连续或间断的设置。在本实施方式中，第二支承结构4222为板状体，其相对的两端分别与第二中空部分42b2底部相对两侧的部分内侧边缘固定连接。

通过上述设置，通过在器皿安装位42b的底部边缘设置支撑结构422可起到对培养皿边缘和瓶颈部分的有效支撑。

在本实施方式中，第二支承结构4222与转动连接端的端部开口具有间隔的设置。

通过上述设置，第二支承结构4222与转动连接端的端部开口之间的间隔可起到避让作用，避免了与其他结构之间的干涉，对保证本实用新型的正常稳定运行有益。

结合图6、图7、图8、图9所示，根据本实用新型的一种实施方式，驱动装置43包括：用于输出线性位移的驱动器431，与驱动器431相连接的叉臂432。在本实施方式中，叉臂432包括：驱动器连接臂4321和升降座连接臂4322；升降座连接臂4322与驱动器连接臂4321相垂直的设置。在本实施方式中，驱动器连接臂4321与升降座连接臂4322可以为一体设置的，也可以通过螺纹连接、粘接、铆接等方式相连接的。在本实施方式中，升降座连接臂4322设置有两个，其平行的与驱动器连接臂4321相连接。

结合图6、图7、图8、图9所示，根据本实用新型的一种实施方式，底部支撑412上设置有线性通道4121。在本实施方式中，升降座连接臂4322远离驱动器连接臂4321的一端穿过线性通道4121与升降座42的升降连接端相铰接。在本实施方式中，在升降连接端的下侧设置有用于与驱动器连接臂4321相连接的铰接座，该铰接座采用两个平行且间隔设置板状体构成，通过铰接轴依次穿过铰接座和驱动器连接臂4321上相应的安装位即可完成连接。

在本实施方式中，升降座连接臂4322位于底部支撑412的下侧，且远离驱动器连接臂4321的一侧与驱动器431的活动端相铰接。在本实施方式中，在升降座42转动连接端下方的底部支撑412上设置有第一缺口，以及在连接座41的连接框体411与第一缺口相对应的位置设置有第二缺口，第二缺口与第一缺口是相连通的，进而驱动装置43可装置在第一缺口和第二缺口的位置。

在本实施方式中，驱动器431为线性驱动装置，其伸缩端可沿线性方向伸缩运动，进而将驱动器431的自由端与驱动器连接臂4321相铰接即可实现对升降座42的推动作用。

根据本实用新型的一种实施方式，驱动器431采用电缸实现，其通过电信号可精准的控制其伸缩端的位移量，通过电信号的控制可自动实现升降座的倾斜角度的精准控制，进而可实现培养皿中营养液的微小流动和营养液水平位置的灵活调整。

通过上述设置，驱动器连接臂4321设置在底部支撑412的下侧，而升降座42位于底部支撑412的上侧，通过驱动器431与驱动器连接臂4321的连接以驱动升降座42升降动作的过程中，底部支撑412可对驱动器连接臂4321起到支撑和限位导向作用，进而有利于驱动器431的稳定动作。此外，通过上述设置，通过控制驱动器431自由端的伸缩长度即可灵活实现对升降座42倾斜角度的准确控制，而不需要其他复杂的结构即可实现，实现了运行精度高，稳定性好和结构简单等的优点。

在本实施方式中，驱动器连接臂4321与驱动器431的铰接位置设置有橡胶阻尼结构，用于铰接位置的静音转动。在本实施方式中，可通过在铰接位置的两侧或者铰接轴上设置橡胶做的阻尼结构，以实现对铰接位置的消音，而且还有效的保证了运行的顺畅稳定以及对保证运行位置的准确有益。

在本实施方式中，驱动器连接臂4321嵌入有用于检测其移动位置的位置传感器。通过位置传感器对驱动器连接臂4321位置的实时检测可实现对叉臂32位置的准确控制，进而以实现对升降座倾斜角度的准确控制。

在本实施方式中，在驱动器连接臂4321上还设置有用于限制驱动器连接臂4321最大位移的限位结构。通过改限位结构可有效避免驱动器连接臂4321的过度移动，进而能够有效抑制升降座42的最大升起高度，进而对保证升降座的稳定运行，以及消除与其他结构的干涉有益。

结合图6、图7所示，根据本实用新型的一种实施方式，连接框体411上设置有用于检测所述升降座42上安装的培养皿内部状态的检测装置44。在本实施方式中，检测装置采用对射检测装置。具体的，检测装置44包括：激光光源441，光纤442，光学接收器443。在本实施方式中，在连接框体411相对的两侧，分别设置贯穿框体的安装通孔，进而可将激光光源441和光学接收器443相对的安装在安装通孔中。而光纤442分别在升降座42的透光通道421中嵌入设置；当升降座42处于水平的位于连接框体411中时，激光光源441，光纤442，光学接收器443对齐设置，激光光源441发出的光可通过光纤442传递至光学接收器443，进而可实现对培养皿中环境的检测，而当升降座42发生倾斜，由于升降连接端离开连接框体411，进而检测装置44可输出升降座42升起信号，无法对培养皿中的环境进行检测。在本实施方式中，光学接收器443可自行对接收到的信号进行处理分析，也可以将其传输至其他设备进行处理分析，可根据实际应用进行设置。

通过上述设置，通过采用检测装置对培养皿的检测可实现本实用新型对培养皿内部的自动化检测。此外，还可通过检测装置的通断实现对升降座的自动化控制，提高本实用新型的控制准确性。

此外，根据需要还可将光纤442与培养皿相抵靠的设置，这样可对培养皿提供一定的预紧作用，以对培养皿的可靠固定有益，而且这种设置方式对于升降座处于倾斜状态时更为有益，通过对培养皿的后部的抵靠预紧作用，可有效避免培养皿中液体在瓶颈端聚集导致培养皿侧翻的问题，使得本实用新型的运行更为可靠。此外，还可将光纤442与培养皿进行一体设置以消除接触位置对检测结果的影响的同时，进一步起到对培养皿的固定连接作用。

如图6所示，根据本实用新型的一种实施方式，在底部支撑412上设置有贯穿底部支撑412的第一开口，在本实施方式中，第一开口处于第一中空部分42b1的下方。在本实施方式中第一开口的大小可根据需要进行调整，以适应不同结构的安装。

结合图2、图4、图6、图9所示，根据本实用新型的一种实施方式，显微装置5包括：调焦单元51，安装在调焦单元51上的光学镜头，用于接收光学镜头中图像的显微成像单元52。在本实施方式中，调焦单元51安装在连接座41的底部支撑412上，显微成像单元52位于底部支撑412的下方。在本实施方式中，调焦单元51位于底部支撑412的下侧，其包括：镜头座511，用于调整镜头座511竖直方向位置的齿轮组512，以及用于驱动齿轮组512转动的齿轮驱动513。在本实施方式中，镜头座511处于底部支撑412的第一开口的位置，其通过安装的光学镜头对透明的培养皿内部状态进行调焦成像，以用于向显微成像单元52传输。

结合图2、图4、图6、图9所示，根据本实用新型的一种实施方式，显微成像单元52安装在箱体1的底部，且显微成像单元52位于箱体1的外侧。在本实施方式中，在箱体1的底部设置有第二开口，以用于使得光学镜头中图像向显微成像单元52的传输。在本实施方式中，显微成像单元52与第二开口相连接的位置需要密封连接。

在本实施方式中，调焦单元51的齿轮驱动513安装在箱体1的底部，且齿轮驱动513位于箱体1的外侧。

在本实施方式中，调焦单元51通过齿轮组512的调焦方式不仅结构紧凑且调焦精度高，而显微成像单元52则采用紧凑型显微成像结构，其体积小，对整个细胞培养箱安装时所需要的空间的影响较小，保证了本实用新型的细胞培养箱的安装灵活性，

根据本实用新型的一种实施方式，显微装置5还包括：第一平面位移结构。在本实施方式中，调焦单元51通过第一平面位移结构连接在底部支撑412的下方；第一平面位移结构用于驱动调焦单元51在水平面内线性往复移动。在本实施方式中，第一平面位移结构包括：第一X轴驱动和第一Y轴驱动，第一Y轴驱动支承在第一X轴驱动上，调焦单元安装在第一Y轴驱动上，通过第一X轴驱动和第一Y轴驱动的共同作用实现调焦单元在水平方向上的往复移动。

在本实施方式中，为保证调焦单元的运动范围，第一开口的大小可根据该运动范围设置为一较大的开口区域，以保证调焦单元能够对培养皿中各位置的对焦检测。

在本实施方式中，为保证调焦单元所成的被稳定有效的输入至显微成像单元52，则显微装置5还包括：用于传递图像的棱镜结构。在本实施方式中，在棱镜结构包括：支承在第一平面位移结构上的第一棱镜，支承在第二开口位置的第二棱镜，以及用于将第一棱镜中图像传递至第二棱镜的中间棱镜组。通过上述设置的棱镜结构实现了调焦单元51中光学镜头所成的像能够被稳定的输入至显微成像单元52。

在本实施方式中，照明装置6中设置有第二平面位移结构，用于驱动照明装置6在水平面内线性往复移动。在本实施方式中，第第二平面位移结构包括：第二X轴驱动和第二Y轴驱动，第二Y轴驱动支承在第二X轴驱动上，调焦单元安装在第二Y轴驱动上，通过第二X轴驱动和第二Y轴驱动的共同作用实现调焦单元在水平方向上的往复移动。

在本实施方式中，第一平面位移结构和第二平面位移结构为联动的。

通过上述设置，通过将照明装置与调焦单元设置为联动的，有效的实现了对培养皿各部分的清晰成像，有利于全面且清晰的获取培养皿中的细胞生长状态，保证了整个细胞生长周期的信息的全面准确掌握，从而能够进一步将相关信息提供至处理系统，实现对培养皿中营养液等的精确调整。

根据本实用新型的一种实施方式，温湿度调节装置3包括：空调单元和空气净化单元。在本实施方式中，通过空调单元对箱体1内环境的温湿度进行辅助调节，通过空气净化单元对箱体内环境进行进一步消毒净化，以进一步保证整个箱体环境的洁净。

根据本实用新型的一种实施方式，在箱体21中设置有二氧化碳传感器，氧气传感器，湿度传感器，温度传感器，用于实时检测箱体21的内部环境，进而可通过温湿度调节装置23和箱体的加热层实现对箱体内环境的实时准确调整，保证箱体内温湿度的均衡，避免在箱体中出现梯度差。

上述内容仅为本实用新型的具体方案的例子，对于其中未详尽描述的设备和结构，应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

以上所述仅为本实用新型的一个方案而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有显微成像系统的细胞培养箱，其特征在于，包括：具有加热功能的箱体(1)，箱盖(2)，设置在所述箱体(1)一侧且位于所述箱体(1)外侧的温湿度调节装置(3)，设置在所述箱体(1)内的培养皿支承台(4)，设置在所述培养皿支承台(4)底部的显微装置(5)，以及位于所述培养皿支承台(4)上方的照明装置(6)；

所述箱体(1)与所述温湿度调节装置(3)相连接的一侧规则排列有贯穿其侧壁的网孔(1a)；

所述网孔(1a)位于所述培养皿支承台(4)的上方；

所述温湿度调节装置(3)通过所述网孔(1a)与所述箱体(1)的内部进行气体交换，用于辅助调节所述箱体(1)内的温湿度。

2.根据权利要求1所述的细胞培养箱，其特征在于，所述箱盖(2)的一侧与所述箱体(1)连接所述温湿度调节装置(3)的一侧的上端可拆卸地转动连接；

所述照明装置(6)安装在所述箱盖(2)的内侧面上。

3.根据权利要求2所述的细胞培养箱，其特征在于，所述箱体(1)的上端设置有环形密封隔热条(11)；

所述环形密封隔热条(11)的截面形状为半圆形或半椭圆形；

在所述环形密封隔热条(11)远离所述箱体(1)的一侧设置有至少一条与所述环形密封隔热条(11)同轴的环形凹槽(11a)；

所述环形密封隔热条(11)与所述箱体(1)和所述箱盖(2)转动连接的位置相对应的侧边上设置有供管路通过的缺口(11b)。

4.根据权利要求3所述的细胞培养箱，其特征在于，所述箱体(1)为多层板体围成的中空结构；

所述箱体(1)包括：由内至外依次设置的导热层，加热层，保温层，绝缘层；

所述加热层用于对所述导热层进行加热，所述导热层用于传递所述加热层所产生的热量至所述箱体(1)的内部；

所述加热层包覆在所述导热层的外侧，所述保温层包覆在所述加热层的外侧，所述绝缘层包覆在所述加热层的外侧；

所述导热层上设置所述网孔(1a)的位置覆盖有除菌过气膜；

所述箱盖(2)为中空的板状体，其与所述箱体(1)相邻的一侧采用隔热材料制成。

5.根据权利要求1至4任一项所述的细胞培养箱，其特征在于，所述培养皿支承台(4)包括：支承在所述箱体(1)底部的连接座(41)，与所述连接座(41)相连接的升降座(42)，驱动装置(43)和用于检测所述升降座(42)上安装的培养皿内部状态的检测装置(44)；

所述驱动装置(43)支承在所述连接座(41)上；

所述升降座(42)的一端为与所述连接座(41)转动连接的转动连接端，其另一端为与所述驱动装置(43)相连接的升降连接端；

在所述驱动装置(43)的驱动作用下，所述升降连接端可相对连接座(41)做升降运动。

6.根据权利要求5所述的细胞培养箱，其特征在于，所述连接座(41)包括：连接框体(411)和设置在所述连接框体(411)下侧的底部支撑(412)；

所述升降座(42)位于所述连接框体(411)的内侧，且处于所述底部支撑(412)的上方；

所述升降座(42)为框体结构，其上设置有器皿安装位(42b)；

所述器皿安装位(42b)包括：相互连通的第一中空部分(42b1)和第二中空部分(42b2)；

所述第二中空部分(42b2)在所述升降座(42)的转动连接端的端部具有开口；

在所述升降座(42)的宽度方向上，所述升降座(42)在所述器皿安装位(42b)的相对两侧设置有贯穿的透光通道(421)；

所述透光通道(421)设置在所述第一中空部分(42b1)靠近所述升降座(42)的升降连接端的位置。

7.根据权利要求6所述的细胞培养箱，其特征在于，所述驱动装置(43)包括：用于输出线性位移的驱动器(431)，与所述驱动器(431)相连接的叉臂(432)；

所述叉臂(432)包括：驱动器连接臂(4321)和升降座连接臂(4322)；

所述升降座连接臂(4322)与所述驱动器连接臂(4321)相垂直的设置；

所述底部支撑(412)上设置有线性通道(4121)；

所述升降座连接臂(4322)远离所述驱动器连接臂(4321)的一端穿过所述线性通道(4121)与所述升降座(42)的升降连接端相铰接；

所述升降座连接臂(4322)位于所述底部支撑(412)的下侧，且远离所述驱动器连接臂(4321)的一侧与所述驱动器(431)的活动端相铰接；

所述驱动器连接臂(4321)与所述驱动器(431)的铰接位置设置有橡胶阻尼结构，用于所述铰接位置的静音转动；

所述驱动器连接臂(4321)嵌入有用于检测其移动位置的位置传感器，以及用于限制所述驱动器连接臂(4321)最大位移的限位结构。

8.根据权利要求7所述的细胞培养箱，其特征在于，所述显微装置(5)包括：调焦单元(51)，安装在所述调焦单元(51)上的光学镜头，用于接收所述光学镜头中图像的显微成像单元(52)；

所述调焦单元(51)安装在所述连接座(41)的底部支撑(412)上；

所述显微成像单元(52)位于所述底部支撑(412)的下方。

9.根据权利要求8所述的细胞培养箱，其特征在于，所述显微成像单元(52)安装在所述箱体(1)的底部，且所述显微成像单元(52)位于所述箱体(1)的外侧；

所述调焦单元(51)的齿轮驱动(513)安装在所述箱体(1)的底部，且所述齿轮驱动(513)位于所述箱体(1)的外侧。

10.根据权利要求8至9任一项所述的细胞培养箱，其特征在于，所述显微装置(5)还包括：第一平面位移结构；

所述调焦单元(51)通过所述第一平面位移结构连接在所述底部支撑(412)的下方；

所述第一平面位移结构用于驱动所述调焦单元(51)在水平面内线性往复移动；

所述照明装置(6)中设置有第二平面位移结构，用于驱动所述照明装置(6)在水平面内线性往复移动；

所述第一平面位移结构和所述第二平面位移结构为联动的。

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