CN219772139U - 一种细胞缺氧培养装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及细胞培养装置技术领域，公开了一种细胞缺氧培养装置，包括：气瓶，气瓶连接有减压阀；流量计，流量计设置有第一进气口和第一出气口，第一进气口与所述减压阀连接；箱体，一侧开口，箱体的前侧板下部开设有第二进气口，第二进气口密封安装有进气阀，第一出气口与进气阀连接；箱体的后侧板上部开设有第二出气口，第二出气口密封安装有出气阀；箱体内设置有隔板，隔板上开设有多个通孔，隔板将箱体的内部分隔为上层和下层；氧浓度计，氧浓度计放置于箱体的下层；盖板，可拆卸地密封盖设在箱体的开口上。本实用新型使得箱体内的氧气浓度可控，便于确定氧气浓度对细胞培养皿内细胞状态的影响，提高试验结果的准确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及细胞培养装置技术领域，特别是涉及一种细胞缺氧培养装置。
背景技术
缺氧是指因组织的氧气供应不足或用氧障碍，而导致组织的代谢、功能和形态结构发生异常变化的病理过程，是很多疾病常见的病理生理过程，是多种疾病发生发展的关键环节，例如：神经疾病、心血管疾病、呼吸重症疾病等，为了阐明不同疾病缺氧模型中组织缺血缺氧的机制与影响，对体外细胞缺氧的科学研究尤为重要。
细胞缺氧培养实验广泛应用于生物医学实验领域，目前常用的细胞缺氧培养装置有以下四种：三气细胞缺氧培养箱、化学型细胞缺氧培养箱、密闭型细胞缺氧培养箱、可调节型细胞缺氧培养箱。三气细胞缺氧培养箱虽然能够造出理想的细胞缺氧模型，但是，其体积较大、价格昂贵，导致难以大范围推广应用。因此，目前常用另外三种形式的细胞缺氧培养箱。但是，可调节型细胞缺氧培养箱通过电路控制调节培养箱内氧气浓度，需要供电装备，存在安全隐患，装备复杂、操作繁琐。而化学型细胞缺氧培养箱和密闭型细胞缺氧培养箱，氧气的浓度不可控，缺氧程度不明，影响试验结果的准确性。
实用新型内容
鉴于以上问题，本实用新型的目的是提供一种细胞缺氧培养装置，以解决现有的细胞缺氧培养箱对氧气的浓度不可控，缺氧程度不明的问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
本实用新型所述细胞缺氧培养装置，包括：
气瓶，所述气瓶连接有减压阀；
流量计，所述流量计设置有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口与所述减压阀连接；
箱体，所述箱体的一侧开口，所述箱体的前侧板下部开设有第二进气口，所述第二进气口密封安装有进气阀，所述第一出气口与所述进气阀连接；所述箱体的后侧板上部开设有第二出气口，所述第二出气口密封安装有出气阀；所述箱体内设置有隔板，所述隔板上开设有多个通孔，所述隔板将所述箱体的内部分隔为上层和下层；
氧浓度计，所述氧浓度计放置于所述箱体的下层；
盖板，所述盖板可拆卸地密封盖设在所述箱体的开口上。
优选地，所述细胞缺氧培养装置还包括厌氧指示剂和耗氧装置，所述厌氧指示剂和所述耗氧装置均放置于所述箱体的下层。
优选地，所述耗氧装置为暖身贴。
优选地，所述隔板在所述箱体内的位置可调节。
优选地，所述第二进气口和所述第二出气口呈对角布置。
优选地，所述盖板与所述箱体连接的一侧设置有密封圈，所述盖板与所述箱体螺丝连接。
优选地，所述箱体的顶板、底板、隔板、前侧板和后侧板均为亚克力板。
优选地，所述细胞缺氧培养装置还包括气体湿化瓶，所述气体湿化瓶设置有第三进气口和第三出气口，所述第三进气口与所述第一出气口连接，所述第三出气口与所述进气阀连接。
优选地，所述减压阀与所述第一进气口之间通过第一硅胶输气管连接，所述第一出气口与所述第三进气口通过第二硅胶输气管连接，所述第三出气口与所述进气阀通过第三硅胶输气管连接。
本实用新型实施例一种细胞缺氧培养装置与现有技术相比，其有益效果在于：
本实用新型实施例的细胞缺氧培养装置，在箱体内设置隔板，隔板上层用于放置细胞培养皿，在下层放置氧浓度计，通过氧浓度计可检测箱体内的氧气浓度，通过减压阀可控制气瓶的通气量，通过流量计可检测通气量。利用减压阀的控制和流量计的检测可控制箱体内的氧气浓度，使得箱体内的氧气浓度达到设定值，并通过氧浓度计检测出箱体内的氧气浓度，便于确定氧气浓度对细胞培养皿内细胞状态的影响，提高试验结果的准确性。并且，本实用新型无需电路控制结构，结构简单、操作方便、制作成本低。
附图说明
图1是本实用新型实施例所述细胞缺氧培养装置的构成示意图；
图2是本实用新型实施例中箱体的俯视示意图；
图3是本实用新型实施例中箱体的侧视示意图；
图4是本实用新型实施例中在光学显微镜下对照组的细胞数量、形态变化的示意图；
图5是本实用新型实施例中在光学显微镜下实验组的细胞数量、形态变化的示意图；
图6是本实用新型实施例中缺氧时长与细胞存活率的变化关系图；
图中，1、气瓶；11、减压阀；2、流量计；21、第一进气口；22、第一出气口；3、箱体；31、顶板；311、出气阀；32、底板；321、进气阀；33、左侧板；34、隔板；35、前侧板；36、后侧板；4、盖板；41、密封圈；5、氧浓度计；6、气体湿化瓶；61、第三进气口；62、第三出气口；7、厌氧指示剂；8、暖身贴；91、第一硅胶输气管；92、第二硅胶输气管；93、第三硅胶输气管。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
如图1－图3所示，本实用新型实施例的一种细胞缺氧培养装置，包括气瓶1、流量计2、箱体3、氧浓度计5和盖板4，其中，所述气瓶1连接有减压阀11，通过减压阀11可控制气瓶1内气体的流出量；气瓶1为钢瓶，气瓶1内的气体为体积百分含量为95％的N2以及5％的CO2组成的混合气体，通过气瓶1向箱体3内供气，其中，气瓶1可根据不同的实验要求灌入不同的气体以及不同的气体浓度，并结合氧浓度计5对箱体3内的氧气浓度进行精准控制；所述流量计2设置有第一进气口21和第一出气口22，所述第一进气口21与所述减压阀11连接，气瓶1内的气体经减压阀11进入流量计2，通过流量计2可检测进入箱体3内的气体量；所述箱体3的右侧开口，所述箱体3的前侧板35的下部开设有第二进气口，所述第二进气口通过密封生料带密封安装有进气阀321，所述第一出气口22与所述进气阀321连接；所述箱体3的后侧板36的上部开设有第二出气口，所述第二出气口通过密封生料带密封安装有出气阀311；所述箱体3内设置有隔板34，所述隔板34上开设有多个通孔，所述隔板34将所述箱体3的内部分隔为上层和下层，上层和下层通过通孔连通，上层用于放置细胞培养皿；所述氧浓度计5放置于所述箱体3的下层，氧浓度计5用于检测箱体3内的氧气浓度；所述盖板4可拆卸地密封盖设在所述箱体3的开口上，方便细胞培养皿和氧浓度计5的取放。优选地，进气阀321和出气阀311均为黄铜小球阀，耐用性高，安全牢固，不易生锈。
本实用新型利用减压阀11的控制和流量计2的检测可控制箱体3内的氧气浓度，使得箱体3内的氧气浓度达到设定值，并通过氧浓度计5检测出箱体3内的氧气浓度，便于确定氧气浓度对细胞培养皿内细胞状态的影响，提高试验结果的准确性。并且，本实用新型无需电路控制结构，结构简单、操作方便、制作成本低，便于推广，可适用于具备普通培养条件的各类实验室。
本实施例中，隔板34水平设置，多个通孔在隔板34上均匀分布。通孔的中心轴线竖直延伸设置。所述隔板34在所述箱体3内的位置可调节，方便根据细胞培养皿的大小调节隔板34位置。例如，箱体3内壁可上下间隔设置多个凸台，将隔板34搁置在不同高度位置的凸台上，调节隔板34位置。
如图1所示，本实施例中，所述细胞缺氧培养装置还包括气体湿化瓶6，气体湿化瓶6内装有高压灭菌的蒸馏水。气体湿化瓶6连接在流量计2与箱体3之间，使得进入箱体3的混合气体得到湿化，为细胞培养提供一定的湿度，使得细胞培养环境更加适宜。所述气体湿化瓶6设置有第三进气口61和第三出气口62，所述第三进气口61与所述第一出气口22连接，所述第三出气口62与所述进气阀321连接。
进一步地，所述减压阀11与所述第一进气口21之间通过第一硅胶输气管91连接，所述第一出气口22与所述第三进气口61通过第二硅胶输气管92连接，所述第三出气口62与所述进气阀321通过第三硅胶输气管93连接。第一硅胶输气管91、第二硅胶输气管92和第三硅胶输气管93均为医用硅胶管。
进一步地，第二硅胶输气管92的一端、第三硅胶输气管93的一端分别向下伸入至气体湿化瓶6的内部，第二硅胶输气管92的端部位置位于气体湿化瓶6的液面以下，第三硅胶输气管93的端部位置位于气体湿化瓶6的液面以上，使得第二硅胶输气管92传输的气体经过充分的加湿后，再经第三硅胶输气管93排出。
如图1和图3所示，箱体3呈长方体。箱体3包括顶板31、底板32和连接在顶板31与底板32之间的侧板33、前侧板35和后侧板36，其中，侧板具有三个，以在箱体3的一侧预留开口。所述箱体3的顶板31、底板32、隔板34和各个侧板均为亚克力板，材质为聚甲基丙烯酸甲酯，厚度为15mm左右，体积为0.012立方米，小巧轻便、结构简单且牢固。进一步地，箱体3的顶板31、底板32与各个侧板分别粘接连接。
如图3所示，本实施例中，盖板4为法兰式盖板4。所述盖板4与所述箱体3连接的一侧设置有密封圈41，密封圈41的材质为硅胶，通过密封圈41保证了箱体3的密封性。所述盖板4与所述箱体3螺丝连接，方便盖板4的拆卸和安装。
本实施例中，第一进气口21设置于流量计2的下侧，第一出气口22设置于流量计2的上侧，促进气体流动，提高流量计2测量结果的准确性。所述第二进气口和所述第二出气口呈对角布置，第二进气口和第二出气口的连线近似于箱体3的对角线，可加快箱体3内原有气体的排出。
本实施例中，所述细胞缺氧培养装置还包括厌氧指示剂7和耗氧装置，所述厌氧指示剂7和所述耗氧装置均放置于所述箱体3的下层，其中，通过厌氧指示剂7的颜色变化和氧浓度计5检测的氧气浓度变化判断箱体3内是否处于脱氧环境(氧浓度在0.1％以下)，例如，当厌氧指示剂7由蓝色变为粉红色，氧浓度计5显示氧气浓度小于0.1％，表示箱体3内处于脱氧环境，此时可断开箱体3与气体湿化瓶6的连接，将箱体3密封后放置于37℃恒温箱中进行缺氧培养。耗氧装置用于加快箱体3内的氧气消耗，优选地，所述耗氧装置为暖身贴8，暖身贴8中的铁粉可发生氧化反应，从而加快箱体3内的残余极少量氧气消耗，且不会对箱体3内的温度造成影响。
需要说明的是，当不需要脱氧环境，则箱体3内不需要放入厌氧指示剂7和暖身贴8，通过观察氧浓度计5监测的氧气浓度变化判断是否达到目的氧浓度。
本实用新型的工作过程为：
取生长良好的大鼠小胶质细胞，用DMEM/F－12完全培养基制成细胞悬液，调整至细胞密度为1×104个/mL，接种于96孔细胞培养板中，100uL/孔。置于5％CO2、37℃培养箱正常培养细胞24h后，细胞生长融合至80％－90％，弃去细胞完全培养基，PBS缓冲液洗涤细胞2次，加入无糖培养基，100uL/孔。
打开箱体3的进气阀321和出气阀311，将96孔细胞培养板放入箱体3中的上层，置于隔板34上，关闭盖板4；调节减压阀11，混合气体从气瓶1流出经减压阀11进入流量计2，气体从流量计2排出，经过气体湿化瓶6湿化气体，湿化后的气体经过进气阀321流入箱体3内，箱体3内的原有气体自出气阀311排出。观察氧浓度计5监测箱体3内的氧气浓度，调节减压阀11来调整气体流量，使得箱体3内的氧气浓度达到设定值。当氧浓度计5显示的氧气浓度达到设定值时，通过调低减压阀11压力，控制混合气体流量，使得氧气浓度能够稳定在设置值。待箱体3内的氧气浓度恒定在设定值后，关闭箱体3的出气阀311、进气阀321，关闭气瓶1，断开进气阀321与气体湿化瓶6的连接，将整个箱体3放置于37℃恒温箱中进行缺氧培养。
当需要达到脱氧环境(氧浓度在0.1％以下)时，96孔细胞培养板放进箱体3的同时放入厌氧指示剂7、暖身贴8，通过观察厌氧指示剂7颜色变化和氧浓度计5监测的氧气浓度变化判断是否达到脱氧环境。当氧浓度计5显示的氧气浓度小于0.1％，厌氧指示剂7从蓝色变成粉红色，代表箱体3内处于脱氧环境，关闭箱体3的出气阀311、进气阀321，关闭气瓶1，断开进气阀321与气体湿化瓶6的连接，将整个箱体3放置于37℃恒温箱中进行缺氧培养。
不同时长(分别选取1h、2h、3h、4h、5h、6h)的缺氧培养完成后，换成DMEM/F－12完全培养基继续在5％CO2、37℃培养箱中复氧24h，根据实验目的，在光学显微镜下观察实验组(大鼠小胶质细胞缺氧3h复氧24h)和对照组(未经缺氧3h复氧24h处理的大鼠小胶质细胞)的细胞数量和形态变化，结果如图4和图5所示。其中，图4为对照组的细胞数量和形态变化示意图，对照组的大部分大鼠小胶质细胞胞体饱满呈圆形，折光性强，细胞分布均匀；图5为实验组的细胞数量和形态变化示意图，实验组缺氧3h复氧24h处理后，小胶质细胞数量减少，部分区域细胞脱落，并且光镜下可见细胞胞体变大，部分细胞可见突触形成，呈现阿米巴样改变，其中，图4和图5中的标尺均为100μm。缺氧不同时长(分别选取1h、2h、3h、4h、5h、6h)复氧24小时处理后通过CCK－8试剂盒检测细胞活性，结果如图6所示，其中，缺氧不同时长(分别选取1h、2h、3h、4h、5h、6h)复氧24小时处理的细胞实验重复3次，与对照组相比，分别计算出缺氧不同时长的3个细胞存活率，采用SPSS24、Graph Pad Prism 6统计软件对相关数据进行统计分析，所有数据采用均数±标准差表示。各组数据组间比较采用单因素方差分析，n为样本数，P<0.05视为差异有统计学意义，*表示P＜0.05；**表示P<0.01；***表示P<0.001；****表示P<0.0001。CCK－8检测结果显示，与正常细胞相比，缺氧1h、2h、3h、4h、5h和6h的细胞存活率逐渐降低，即缺氧时间越长，大鼠小胶质细胞活力越低。
综上，本实用新型实施例提供一种细胞缺氧培养装置，其在箱体3内设置隔板34，隔板34上层用于放置待缺氧培养的细胞，在下层放置氧浓度计5，通过氧浓度计5可检测箱体3内的氧气浓度，通过减压阀11可控制气瓶1的通气量，通过流量计2可检测通气量。利用减压阀11的控制和流量计2的检测可控制箱体3内的氧气浓度，使得箱体3内的氧气浓度达到设定值，并通过氧浓度计5检测出箱体3内的氧气浓度，便于确定氧气浓度对细胞状态的影响，提高试验结果的准确性。并且，本实用新型无需电路控制结构，结构简单、操作方便、制作成本低，易于推广，可广泛适用于具备普通培养条件的各类实验室。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种细胞缺氧培养装置，其特征在于，包括：
气瓶，所述气瓶连接有减压阀；
流量计，所述流量计设置有第一进气口和第一出气口，所述第一进气口与所述减压阀连接；
箱体，所述箱体的一侧开口，所述箱体的前侧板下部开设有第二进气口，所述第二进气口密封安装有进气阀，所述第一出气口与所述进气阀连接；所述箱体的后侧板上部开设有第二出气口，所述第二出气口密封安装有出气阀；所述箱体内设置有隔板，所述隔板上开设有多个通孔，所述隔板将所述箱体的内部分隔为上层和下层；
氧浓度计，所述氧浓度计放置于所述箱体的下层；
盖板，所述盖板可拆卸地密封盖设在所述箱体的开口上。
2.根据权利要求1所述的细胞缺氧培养装置，其特征在于，所述细胞缺氧培养装置还包括厌氧指示剂和耗氧装置，所述厌氧指示剂和所述耗氧装置均放置于所述箱体的下层。
3.根据权利要求2所述的细胞缺氧培养装置，其特征在于，所述耗氧装置为暖身贴。
4.根据权利要求1所述的细胞缺氧培养装置，其特征在于，所述隔板在所述箱体内的位置可调节。
5.根据权利要求1所述的细胞缺氧培养装置，其特征在于，所述第二进气口和所述第二出气口呈对角布置。
6.根据权利要求1所述的细胞缺氧培养装置，其特征在于，所述盖板与所述箱体连接的一侧设置有密封圈，所述盖板与所述箱体螺丝连接。
7.根据权利要求1所述的细胞缺氧培养装置，其特征在于，所述箱体的顶板、底板、隔板、前侧板和后侧板均为亚克力板。
8.根据权利要求1所述的细胞缺氧培养装置，其特征在于，所述细胞缺氧培养装置还包括气体湿化瓶，所述气体湿化瓶设置有第三进气口和第三出气口，所述第三进气口与所述第一出气口连接，所述第三出气口与所述进气阀连接。
9.根据权利要求8所述的细胞缺氧培养装置，其特征在于，所述减压阀与所述第一进气口之间通过第一硅胶输气管连接，所述第一出气口与所述第三进气口通过第二硅胶输气管连接，所述第三出气口与所述进气阀通过第三硅胶输气管连接。
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