CN218969248U - 一种便于观测的胚胎培养箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种便于观测的胚胎培养箱，涉及培养箱技术领域。包括培养箱主体和设置在培养箱主体内的平台支架，平台支架设有舱室承载平台，舱室承载平台上设有多个胚胎培养舱；还包括显微成像装置；显微成像装置包括C型支臂、光源、显微镜头、第一驱动机构，还包括安装在所述平台支架上的用以检测舱室承载平台位置的光耦组件。本实用新型的一种便于观测的胚胎培养箱，在胚胎培养箱内设置显微成像装置以获取胚胎图像的同时，通过设置光耦组件以准确识别舱室承载平台位置，方便显微成像装置快速准确移动到平台上的胚胎培养舱处，提升图像获取速度。

Description

一种便于观测的胚胎培养箱

技术领域

本实用新型涉及培养箱技术领域，尤其涉及一种便于观测的胚胎培养箱。

背景技术

辅助生殖体外受精是指哺乳动物的精子和卵子在体外环境下完成受精过程的技术。受精完成后，受精卵还需要在培养箱内体外培养3-7天，完成移植、冷冻等操作后结束整个体外受精的过程。

现有的哺乳动物及人类胚胎的体外培养，是通过将装有受精卵或胚胎的培养皿放置于常规的二氧化碳培养箱、三气培养箱或时差培养箱中进行培养，同时保证培养环境的温度、湿度及洁净度所实现的。

而在现有技术中，如果使用常规的二氧化碳培养箱及三气培养箱，就需要在受精卵或胚胎体外培养的各个特定阶段，由工作人员将装有受精卵或胚胎的培养皿从培养箱内拿出，放在倒置显微镜下进行人工观察，在观察的过程中，受精卵或胚胎脱离稳定的箱内培养环境，会受到温度、气体浓度的剧烈变化影响。

实用新型内容

本实用新型提供了一种便于观测的胚胎培养箱，在胚胎培养箱内设置显微成像装置以快速获取胚胎发育图像，用以解决上述技术问题。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：提供一种便于观测的胚胎培养箱，包括培养箱主体和安装设置在所述培养箱主体内的平台支架，所述平台支架上滑动设置有舱室承载平台，所述舱室承载平台上并排设固定设置有多个胚胎培养舱；还包括显微成像装置；所述显微成像装置包括C型支臂、安装在C型支臂上端的光源、安装在C型支臂下端的显微镜头、用以驱动C型支臂水平移动的第一驱动机构，还包括安装在所述平台支架上的用以检测所述舱室承载平台位置的光耦组件。

进一步地，所述平台支架上设有两组水平设置且分别位于舱室承载平台两侧的轨道体，所述舱室承载平台的两侧对应设有分别与两个轨道体滑动连接的轨道块。

进一步地，还包括供气系统，所述供气系统用以向胚胎培养舱内提供胚胎发育所需的预混气；所述供气系统包括依次连通的混合室、检测室、缓冲室，以及气控阀组，所述混合室还连通外部供气源，所述气控阀组设置在混合室的进气口处以控制进入到混合室的三种气体的比例，所述检测室用以检测流出混合室的混合气的成分以及各成分所占比例，所述缓冲室用以降低混合气的气压至大气压状态，再将其通入到胚胎培养舱中。

进一步地，所述胚胎培养舱包括舱盖部和舱室部，所述舱室部固定设置在胚胎培养平台上，所述舱盖部可拆卸安装于舱室部上表面。

进一步地，还包括安装设置在舱室承载平台和舱室部之间的舱室加热板，还包括多个分别安装设置在舱盖部上的舱盖加热片，每个所述舱盖加热片均电连接于舱室加热板。

进一步地，所述培养箱主体上还开设有一与所述平台支架上端面平齐的平台伸出开口。

进一步地，还包括用以驱动所述舱室承载平台水平移动的第二驱动机构，所述第二驱动机构包括安装在平台支架上的第一电机、设置在第一电机的输出转动轴上的输出齿轮、与输出齿轮啮合连接并固定安装在舱室承载平台侧部处的从动齿条。

进一步地，所述第一驱动机构包括第一致动件、安装在第一致动件的输出伸缩轴端处的第一底座、安装在第一底座上的第二致动件，所述C型支臂安装在第二致动件的输出伸缩轴端处，所述第一致动件的工作方向与第二致动件的工作方向互相垂直，所述第一致动件的工作方向还与舱室承载平台的移动方向平行或垂直。

进一步地，所述舱室承载平台内部还设有供气管道，所述供气管道一端连通于缓冲室、另一端具有多个分支管口以分别连通多个胚胎培养舱。

进一步地，所述C型支臂的上端处还设有用以读取胚胎信息和读取胚胎培养舱所在位置信息的识别组件。

本实用新型的有益效果：

一、箱内的舱室承载平台上放置有多个胚胎培养舱，在加热片和供气系统的作用下，胚胎在胚胎培养舱内正常发育。而且，舱室承载平台在第二驱动机构的控制下可水平移动出培养箱主体，以便于技术人员更换胚胎培养舱。

二、由于多个胚胎培养舱是有序排列式地被放置在舱室承载平台上的，因此显微成像装置可水平移动以分别对每个胚胎培养舱内的胚胎细胞予以观测。

三、显微成像装置设置在培养箱主体之内，但舱室承载平台依然可以水平移动以出箱。舱室承载平台移动回到箱内后，在光耦组件的位置识别作用下，舱室承载平台既不会发生移动超程而与显微成像装置碰撞；舱室承载平台又可以快速准确地停在显微成像装置的C型凹槽中，以便于显微成像装置快速识别胚胎信息并获取胚胎发育图像。

四、技术人员在需要取走胚胎培养舱中的胚胎培养皿或将胚胎培养皿放到胚胎培养舱中时，舱室承载平台可移动以将其上的多个胚胎培养舱移出到培养箱主体外部，以避免因技术人员从培养箱主体内取放胚胎培养皿的操作时间太长而影响到培养箱主体内的温度环境的稳定性。

五、舱室承载平台移动出培养箱主体后，加热片和供气系统依然可以分别为胚胎培养舱加热和供气，以保证胚胎培养舱内的气体环境和其所处的温度环境的稳定性。

附图说明

并入到说明书中并且构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且与描述一起用于解释本实用新型的原理。在这些附图中，类似的附图标记用于表示类似的要素。下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，而不是全部实施例。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，可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施例的内部安装结构示意图；

图2为本实用新型具体实施例的整体外部结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例的显微成像装置的结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例的舱室承载平台的安装结构示意图；

图5为本实用新型具体实施例的供气系统的结构原理示意图；

图6为本实用新型具体实施例的胚胎培养舱的结构示意图；

图7为本实用新型具体实施例的舱室加热板与舱盖加热片的结构示意图；

1-培养箱主体、11-平台伸出开口、2-舱室承载平台、21-第二驱动机构、211-第一电机、212-输出齿轮、213-从动齿条、22-供气管道、3-显微成像装置、31-C型支臂、32-光源、33-显微镜头、34-第一驱动机构、341-第一致动件、342-第一底座、343-第二致动件、4-胚胎培养舱、41-舱盖部、42-舱室部、5-供气系统、51-混合室、52-检测室、53-缓冲室、54-气控阀组、6-舱室加热板、7-舱盖加热片、8-平台支架、9-光耦组件、10-识别组件。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包含一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个…”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

请参阅图1至图7，本实用新型具体实施例的一种便于观测的胚胎培养箱，包括培养箱主体1，培养箱主体1内内安装有平台支架8，所述平台支架8上端滑动安装有舱室承载平台2，舱室承载平台2上铺设安装有多个胚胎培养舱4，每个胚胎培养舱4内均可放置胚胎培养皿，且每个胚胎培养舱4在培养胚胎时都处于密封状态。此外，培养箱主体1内还设有显微成像装置3，显微成像装置3包括C型支臂31、安装在C型支臂31上端的光源32、安装在C型支臂31下端的显微镜头33，显微镜头33和光源32上下对准设置，且每个胚胎培养舱4的上盖和底部均设有透光的透明区；培养箱主体1内底板上还安装有第一驱动机构34，C型支臂31固定设置在第一驱动机构34的活动座上，以使得第一驱动机构34可带动C型支臂31在水平面内移动，进而使得显微镜头33依次经过舱室承载平台2上的每个胚胎培养舱4，进而拍摄获取每个胚胎培养舱4内的胚胎发育图像。

具体地，当舱室承载平台2滑动到培养箱主体1内时，舱室承载平台2恰好处于C型支臂31的C型凹槽内，此时显微镜头33位于舱室承载平台2的下方，光源32位于舱室承载平台2的上方；再由第一驱动机构34驱动控制C型支臂31水平移动，使显微镜头33移动到其对应需要观测的胚胎所在的胚胎培养舱4的正下方；由于胚胎培养舱4的上下舱壁均存在透明区，因此光源32所发出光线可穿过胚胎培养舱4进入显微镜头33，同时显微镜头33也拍摄获取胚胎培养舱4内胚胎图像。

进一步地，第一驱动机构34包括第一致动件341、安装在第一致动件341的输出伸缩轴端处的第一底座342、安装在第一底座342上的第二致动件343；第一致动件341固定安装在培养箱主体1的底部，第一底座342滑动安装在培养箱主体1的底部，第二致动件343固定安装在第一底座342上，C型支臂31固定安装在第二致动件343的输出伸缩轴端处，且第一致动件341的工作方向与第二致动件343的工作方向互相垂直，第一致动件341的工作方向还与舱室承载平台2的移动方向平行或垂直。

在控制显微成像装置3拍摄获取胚胎发育图像时，技术人员可控制第一致动件341和第二致动件343配合工作，第一致动件341和第二致动件343配合工作以控制显微成像装置3在水平面内移动，以使得显微成像装置3能够经过舱室承载平台2上的多个胚胎培养舱4处，从而获取对应胚胎发育图像。

在本实施例中，第一致动件341、第二致动件343可以采用电驱线性模组。

进一步地，舱室承载平台2上存置有多个胚胎培养舱4，胚胎培养舱4内的胚胎细胞发育所需的空气由供气系统5提供。

供气系统5包括依次连通的混合室51、检测室52、缓冲室53，以及气孔阀组。混合室51上开设有进气管道和出气管道，其中进气管道设有三根以分别接通氮气瓶、二氧化碳气瓶、空气，出气管道连通混合室51和检测室52，接通氮气和二氧化碳的两根进气管道上集成化设有气控阀组54。气控阀组54用于分别配比调控氮气和二氧化碳进入到混合室51的量，由于混合室51容积固定，对此技术人员只需要通过气控阀组54来分别控制氮气和二氧化碳的进入量，就可以反过来推算处混合室51中的空气含量，进而就可以推算处混合中的氮气、二氧化碳、空气三者之间的比例。

空气沿进气管道被抽吸到混合室51内；氮气、二氧化碳、空气在混合室51内混匀后，经出气管道流入到检测室52内，检测室52内的气体浓度检测仪以分别检测混合气中氮气、二氧化碳的浓度，技术人员根据检测室52所检测到的数据来调整气控阀组54的阀门开闭程度，以调控混合室51内氮气、二氧化碳的浓度；检测室52检测到混合气内各气体浓度符合标准后，预混气再沿着出气管道进入缓冲室53释压，混合气在缓冲室53中降低压力以及流速后，再流入到所有的胚胎培养舱4中，以供胚胎发育。

此外，供气系统5与胚胎培养舱4之间设有供气管道22。供气管道22的主体设置在舱室承载平台2内，供气管道22的一管端连通供气系统5的缓冲室53，供气管道22的另一端具有多个可出气的分支管口，多个分支管口与多个胚胎培养舱4一一连通。

进一步地，所述胚胎培养舱4包括舱盖部41和舱室部42，所述舱室部42固定设置在胚胎培养平台上，所述舱盖部41可拆卸安装于舱室部42上表面。当舱盖部41盖合在舱室部42上时，胚胎培养皿被封装在胚胎培养舱4中，胚胎培养舱4只与供气系统5连通。

而且，舱室承载平台2的上表面处还设有舱室加热板6，舱室加热板6位于胚胎培养舱4底部，舱盖部41上也设有舱盖加热片7，舱盖加热片7与舱室加热板6电连通。当舱室加热板6工作时，舱盖加热片7也在工作以加热胚胎培养舱4。

在本实施例中，胚胎培养舱4设有多个，对应的舱盖加热片7也设有多个，多个舱盖加热片7均连接于舱室加热板6。当舱室加热板6工作时，多个舱盖加热片7同步工作加热，舱室加热板6与多个舱盖加热片7共同工作，以快速加热胚胎培养舱4，使胚胎培养舱4内温度快速达到适合胚胎发育生长的适宜温度。

在本实施例中，培养箱主体1的箱壁上开设有平台伸出开口11。而且，平台支架8上设有两组水平设置的轨道体，舱室承载平台2两组相对侧壁处设有轨道块，所述轨道块滑动设置在轨道体上，舱室承载平台2可沿轨道体延伸方向水平移动并从平台伸出开口11处伸出到培养箱主体1之外。当舱室承载平台2移动到培养箱之外后，相关技术人员可对其上的胚胎培养舱4内的胚胎培养皿进行更换。

进一步地，舱室承载平台2在第二驱动机构21的控制下可自动水平移动。具体为，第二驱动机构21包括固定安装在平台支架8上的第一电机211、安装设置在第一电机211的输出转动轴上的输出齿轮212、安装设置在舱室承载平台2的侧部并与输出齿轮212保持啮合的从动齿条213，且从动齿条213与前述的轨道体互相平行。当第一电机211工作时，输出齿轮212转动，从动齿条213做直线移动，进而带动舱室承载平台2作水平移动，以使得舱室承载平台2可移动出培养箱主体1外或移动回培养箱主体1内部。

另外，当舱室承载平台2移动回培养箱主体1内部中时 ，舱室加热板6和舱盖加热片7所产生的热量可被留存在培养箱主体1内，热量流失速度降低，以降低能耗。同时，当舱室承载平台2移动到培养箱主体1外，舱室加热板6和舱盖加热板依然可以对胚胎培养舱4进行加热，以维持暴露在外部环境中的胚胎培养舱4的温度；而且，即使舱室承载平台2处在培养箱主体1外部，培养箱主体1内的温度热量只从平台伸出开口11处溢出，同样可阻止培养箱主体1内部的热量流失。

进一步地，为使显微成像装置3获取到清晰且胚胎出现图像中央的胚胎发育图像，平台支架8上还设有光耦组件9。

在本实施例中，光耦组件9包括两个位置识别光耦，两个位置识别光耦分别设置在其中一个轨道体的两端处，且轨道体的长度与舱室承载平台2的长度相当。当舱室承载平台2会退到培养箱主体1中时，设置在轨道体里端（轨道体的远离平台伸出开口11的一端）的位置识别光耦在识别到舱室承载平台2时，位置识别光耦将其识别到的信号发送到第一驱动机构34的控制端，第一驱动机构34停止工作，以防止舱室承载平台2移动超程；同时，设置在轨道体外端处的位置识别光耦也在识别舱室承载平台2，位于轨道体两端的两个位置识别光耦将其检测舱室承载平台2位置的信号都发送到计算机中枢，由计算机中枢根据两组位置识别光耦所检测的舱室承载平台2位置信号来计算舱室承载平台精确位置坐标，并计算舱室承载平台2上各个胚胎培养舱4的准确位置坐标，第二驱动机构可根据计算的位置坐标控制显微镜头33直接移动到既定位置处。

参照上述方法，两个位置识别光耦之间也可以设置位置识别光耦，以提升光耦组件9的位置检测精度。

光耦组件9即用于限制防止舱室承载平台2移动超程，又用于检测识别舱室承载平台2当前所处位置，以便于技术人员控制显微成像装置3移动到正确位置处。

在其他的实施例中，位置识别光耦数量可以也是一个。当位置识别光耦设为一个时，以该位置识别光耦为起点，通过计算步数的方式来确定舱室承载平台2到该位置识别光耦的距离，进而判断舱室承载平台2所述位置。

此外，为使显微成像装置3快速获取到清晰且胚胎处于图像中央的胚胎发育图像，C型支臂31的上端还设有可读取胚胎信息和读取胚胎培养舱4所在位置信息的识别组件10，胚胎培养舱4的舱盖表面处则对应设有可被识别组件10识别出的二维码。显微成像装置3在第二驱动机构21的控制下经过每一个胚胎培养舱4时，识别组件10可快速识别该胚胎培养舱4上的二维码，从而获取对应存储在电脑中的该胚胎发育信息，并可根据识别组件10识别二维码时所处位置来计算胚胎培养舱4上的透明区所在位置，从而使计算机控制系统通过第二驱动机构21驱动显微成像装置3快速移动到该透明区处，进而快速获取胚胎发育图像。

在上述实施例中，识别组件10包括二维码识别探头和RFID识别器。

以上未提及之处，均适用于现有技术。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种便于观测的胚胎培养箱，包括培养箱主体（1）和安装设置在所述培养箱主体（1）内的平台支架（8），其特征在于，所述平台支架（8）上设置有可滑动的舱室承载平台（2），所述舱室承载平台（2）上排列设置有多个胚胎培养舱（4）；还包括显微成像装置（3）；所述显微成像装置（3）包括C型支臂（31）、安装在C型支臂（31）上端的光源（32）、安装在C型支臂（31）下端的显微镜头（33）、用以驱动C型支臂（31）水平移动的第一驱动机构（34），还包括安装在所述平台支架（8）上的用以检测所述舱室承载平台（2）位置的光耦组件（9）。

2.如权利要求1所述的一种便于观测的胚胎培养箱，其特征在于，所述平台支架（8）上设有两组水平设置且分别位于舱室承载平台（2）两侧的轨道体，所述舱室承载平台（2）的两侧对应设有分别与两个轨道体滑动连接的轨道块。

3.如权利要求1所述的一种便于观测的胚胎培养箱，其特征在于，还包括供气系统（5），所述供气系统（5）用以向胚胎培养舱（4）内提供胚胎发育所需的预混气；所述供气系统（5）包括依次连通的混合室（51）、检测室（52）、缓冲室（53），以及气控阀组（54），所述混合室（51）还连通外部供气源，所述气控阀组（54）设置在混合室（51）的进气口前以控制进入到混合室（51）的两种气体的量，所述检测室（52）用以检测流出混合室（51）的混合气的成分以及各成分所占比例，所述缓冲室（53）用以降低混合气的流速，再将其通入到胚胎培养舱（4）中。

4.如权利要求1所述的一种便于观测的胚胎培养箱，其特征在于，所述胚胎培养舱（4）包括舱盖部（41）和舱室部（42），所述舱室部（42）固定设置在胚胎培养平台上，所述舱盖部（41）安装于舱室部（42）上表面。

5.如权利要求4所述的一种便于观测的胚胎培养箱，其特征在于，还包括安装设置在舱室承载平台（2）和舱室部（42）之间的舱室加热板（6），还包括多个分别安装设置在舱盖部（41）上的舱盖加热片（7），每个所述舱盖加热片（7）均电连接于舱室加热板（6）。

6.如权利要求1所述的一种便于观测的胚胎培养箱，其特征在于，所述培养箱主体（1）上还开设有一与所述平台支架（8）上端面平齐的平台伸出开口（11）。

7.如权利要求1所述的一种便于观测的胚胎培养箱，其特征在于，还包括用以驱动所述舱室承载平台（2）水平移动的第二驱动机构（21），所述第二驱动机构（21）包括安装在平台支架（8）上的第一电机（211）、设置在第一电机（211）的输出转动轴上的输出齿轮（212）、与输出齿轮（212）啮合连接并固定安装在舱室承载平台（2）侧部处的从动齿条（213）。

8.如权利要求1所述的一种便于观测的胚胎培养箱，其特征在于，所述第一驱动机构（34）包括第一致动件（341）、安装在第一致动件（341）的输出伸缩轴端处的第一底座（342）、安装在第一底座（342）上的第二致动件（343），所述C型支臂（31）安装在第二致动件（343）的输出伸缩轴端处，所述第一致动件（341）的工作方向与第二致动件（343）的工作方向互相垂直，所述第一致动件（341）的工作方向还与舱室承载平台（2）的移动方向平行或垂直。

9.如权利要求3所述的一种便于观测的胚胎培养箱，其特征在于，所述舱室承载平台（2）内部还设有供气管道（22），所述供气管道（22）一端连通于缓冲室（53）、另一端具有多个分支管口以分别连通多个胚胎培养舱（4）。

10.如权利要求1所述的一种便于观测的胚胎培养箱，其特征在于，所述C型支臂（31）的上端处还设有用以读取胚胎信息和读取胚胎培养舱（4）所在位置信息的识别组件（10）。

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