CN219950959U - 用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，涉及细胞拉伸仪领域。包括底座，底座的一端设置有电机，电机的输出轴连接有丝杠，丝杠上转动连接有滑台，滑台的上部设置有拉伸支架，底座上远离电机的一端设置有固定支架；拉伸支架和固定支架的形状均为型阶梯状，拉伸支架和固定支架均包括主体部位和设置于主体部位底部的下探部位，下探部位的底部设置有细胞培养池；下探部位上设置有多级螺纹定位孔，细胞培养池与每一级螺纹定位孔相对应的位置设置有柔性套，根据需要选取某一级的螺纹定位孔，某一级的所述螺纹定位孔和柔性套之间通过定位柱相连接。本实用新型无需取下培养池，可以直接在显微镜下观察细胞受到力学刺激时的变化情况。

Description

用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪

技术领域

本实用新型属于细胞动态培养拉伸仪技术领域，特别是用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在细胞培养过程中，为了刺激细胞生长，需要施加不同频率和大小的力学刺激，而为了对细胞培养的过程进行研究，需要借助显微镜来观察细胞受力后的形态和变化。研究表明，力学刺激对细胞行为有很大影响。目前已经有相关的细胞拉伸仪设备，例如，专利号为CN1932510B、名称为：细胞拉伸加载装置的中国授权发明专利，其具体公开了：拉伸运动部分主要由滑动支架、固定支架、导向杆、前导杆块和后导杆块构成，对附着有细胞的培养膜进行拉伸。在实验过程中进行动态观察时，能通过固定螺钉直接将拉伸运动部分从机架上整体拆移至显微镜下观察，使细胞未脱离培养液。

然而，发明人发现，上述专利虽然能够保证细胞未脱离培养液，在一定程度上降低了误差，但是在其“将拉伸运动部分从机架上整体拆移至显微镜下观察”的过程中，不能避免此移动过程对细胞形态存在影响，同时反复拆装的过程对于研究人员来说，不仅费时费力、操作困难、影响实验观察效率，更重要的是，该方案在将拉伸运动部分整体拆移至显微镜下观察时，细胞的动态拉伸过程已经结束，观察到的实际上是静止状态(无外力刺激或者外力刺激过后)的细胞形态，而无法观察到在拉伸培养过程中细胞受到力学刺激时的变化。且观察后，如果继续对细胞进行拉伸环境下的培养，仍需要将其安装到拉伸仪上，操作复杂，工作效率低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，研究人员可以直接在显微镜下观察细胞受到力学刺激时的变化情况，也能够方便的观察到细胞受到力学刺激后的变化，而无需取下培养池，能够实时观察细胞的生长情况，并根据需要对拉伸力进行调整；如需观察细胞在没有拉伸影响下的状态，可将拉伸仪运动速度设为0，且可以将拉伸比固定，使细胞处于不同的拉伸作用力下；大大减少了操作时间和难度，同时也可以提高研究人员的观察效率和准确性，为研究细胞行为提供更多的可能性和空间，解决现有技术中的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型为一种用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，包括底座，所述底座的一端设置有电机，所述电机的输出轴连接有丝杠，所述丝杠上转动连接有滑台，所述滑台的上部设置有拉伸支架，所述底座上远离电机的一端设置有固定支架；所述拉伸支架和固定支架的形状均为型阶梯状，所述拉伸支架和固定支架均包括主体部位和设置于主体部位底部的下探部位，所述下探部位的底部设置有细胞培养池；所述下探部位上设置有多级螺纹定位孔，所述细胞培养池与每一级螺纹定位孔相对应的位置设置有柔性套，根据需要选取某一级的螺纹定位孔，某一级的所述螺纹定位孔和柔性套之间通过定位柱相连接。

优选的，所述定位柱和螺纹定位孔之间螺纹连接，所述定位柱与柔性套之间通过过渡配合的方式相连接。

优选的，所述定位柱的表面设置有外螺纹，每一个所述螺纹定位孔内均设置有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹相互配合使用。

优选的，每一级螺纹定位孔均包括设置于拉伸支架下探部位的两个螺纹定位孔和相应位置的设置于固定支架下探部位的两个螺纹定位孔。

优选的，所述细胞培养池的底部设置有磁铁，所述磁铁吸在定位柱底部。

优选的，所述固定支架上设置有水平方向螺纹孔，所述水平方向螺纹孔内螺纹连接有限位杆，所述限位杆为螺纹杆，所述限位杆朝向拉伸支架的一侧设置。

优选的，所述拉伸支架与滑台之间通过固定螺钉相连接。

优选的，所述底座的上侧设置有滑轨，所述滑台底部与滑轨相对应的位置设置有滑块，所述滑块与滑轨滑动连接。

优选的，所述底座上远离电机的一端设置有轴承座，所述丝杠转动连接于轴承座内，所述轴承座顶部设置有固定支架，所述固定支架与轴承座之间通过固定螺钉相连接。

优选的，还包括控制器和移动电源，所述控制器与电机之间通信连接，所述移动电源与控制器和电机分别通过导线相连接。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型公开了一种用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，研究人员可以直接在显微镜下观察到细胞受到力学刺激后的变化情况，而无需取下培养池，能够实时观察细胞的生长情况，大大减少了操作时间和难度，同时也可以提高研究人员的观察效率和准确性，为研究细胞行为提供更多的可能性和空间。

2、本实用新型在利用显微镜进行观察时，在下探部位上设置有多级螺纹定位孔，根据需要选取某一级的螺纹定位孔，对定位柱选取合适的安装位置，从而调节细胞培养池与滑台间的距离，进而方便调整显微镜镜头与拉伸支架、固定支架所在平面之间的距离，确保显微镜镜头的聚焦距离，方便适用于各类显微镜平台；同时也能够确保较高的精度，以较高的精度实现对细胞拉伸过程的动态连续观察。

所述细胞培养池与每一级螺纹定位孔相对应的位置设置有柔性套，每一级的所述螺纹定位孔和柔性套之间通过定位柱相连接。

3、本实用新型操作方便，相较于现有技术中移动培养池的操作，明显降低了操作难度，将培养池与拉伸仪集成在一起，无需拆卸支架培养池；在进行细胞动态拉伸培养时，可以实时观察细胞的状态变化，而且维持了培养池内的环境参数，观察过程对细胞无干扰。

4、本实用新型的固定支架安装有螺纹限位杆，便于确定拉伸支架和固定支架之间的间距，通过螺纹连接灵活调整限位杆的长度，即可方便的对各种尺寸的细胞培养池进行安装。

5、采用丝杠滑台的运动方式，带动拉伸支架做往复直线运动，使得拉伸过程中运动更加平稳、定位更加精准，同时可根据实验需求灵活地设定拉伸距离、拉伸频率和拉伸速度等参数，以便施加不同大小和频率的力学刺激。

6、移动电源为整个装置提供连续稳定的电力输出，不受电网波动和停电影响，提升了整体设备的可靠性，且便携移动，拉伸仪可放入细胞培养箱和显微镜下独立使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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他的附图。

图1为本实用新型整体结构立体示意图；

图2为本实用新型整体结构俯视示意图；

图3为本实用新型整体结构正视示意图；

图4为本实用新型整体结构左视示意图；

图5为本实用新型拉伸支架和固定支架下探部位的多级螺纹定位孔与培养池位置配合示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：1底座、2电机、3丝杠、4滑台、5拉伸支架、6固定支架、7主体部位、8下探部位、9螺纹定位孔、10细胞培养池、11电脑通讯接口、12磁铁、13限位杆、14固定螺钉、15轴承座、16控制器、17移动电源。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

请参阅图1-4所示，本实用新型为一种用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，包括底座1，所述底座1的一端设置有电机2，所述电机2的输出轴连接有丝杠3，所述丝杠3上转动连接有滑台4，所述滑台4的上部设置有拉伸支架5，所述底座1上远离电机2的一端设置有固定支架6；所述拉伸支架5和固定支架6的形状均为型阶梯状，所述拉伸支架5和固定支架6均包括主体部位7和设置于主体部位7底部的下探部位8，所述下探部位8的底部设置有细胞培养池10；所述下探部位8上设置有多级螺纹定位孔9，所述细胞培养池10与每一级螺纹定位孔9相对应的位置设置有柔性套，根据需要选取某一级的螺纹定位孔9，某一级的所述螺纹定位孔9和柔性套之间通过定位柱相连接。

在本实施例中，每一级螺纹定位孔9均包括设置于拉伸支架5下探部位8的两个螺纹定位孔9和相应位置的设置于固定支架6下探部位8的两个螺纹定位孔9。

电机2固定在底座1上，为整个仪器提供动力来源，丝杠3连接电机2的输出轴，电机2带动丝杠3作旋转运动；滑台4连接着丝杠3，滑台4下安装有丝杆螺母，丝杠螺母和丝杠3之间转动连接，将丝杠3的旋转运动转化为直线运动，从而带动滑台4作往复直线运动。

如图1所示，在本实施例中，拉伸支架5和固定支架6的外轮廓相同，均为型，其中固定支架6上带有水平方向上的螺纹孔，与限位杆13通过螺纹连接。/>型拉伸支架5和固定支架6均包括主体部位7和下探部位8，所述下探部位8设置于主体部位7的底部，整体形成一个下探式的形状。这样就提供了一个下探式的观察平面，在利用显微镜进行观察时，能够非常方便的观察；同时将下探部位8与细胞培养池10相连接，利用滑台4带动拉伸支架5进行直线往复运动，进而通过拉伸支架5的下探部位8与细胞培养池10的连接，带动了细胞培养池10进行拉伸或者收缩，刺激细胞培养池10内的细胞，完成实验。

在具体的连接方式上，所述定位柱和螺纹定位孔9之间螺纹连接，所述定位柱与柔性套之间通过过渡配合的方式相连接，所述柔性套为柔性材质制成。所述定位柱的表面设置有外螺纹，每一个所述螺纹定位孔9内均设置有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹相互配合使用，从而实现螺纹连接。

为了保证在拉伸过程中运动的平稳和精度，所述底座1的上侧设置有滑轨，所述滑台4底部与滑轨相对应的位置设置有滑块，所述滑块与滑轨滑动连接。

所述底座1上远离电机2的一端设置有轴承座15，所述丝杠3转动连接于轴承座15内，所述轴承座15顶部设置有固定支架6，所述固定支架6与轴承座15之间通过固定螺钉14相连接，所述拉伸支架5与滑台4之间也通过固定螺钉14相连接。

由于定位柱和柔性套之间为过渡配合的连接方式，在拉伸支架5带动细胞培养池10移动的过程中，细胞培养池10有可能受重力影响，存在下滑的情形。为此，在所述细胞培养池10的底部设置有磁铁12，所述磁铁12吸在定位柱底部，这样在移动过程中便能够更牢固的连接。

为了对拉伸支架5和固定支架6之间的距离进行限定，在固定支架6上设置有水平方向螺纹孔，所述水平方向螺纹孔内螺纹连接有限位杆13，所述限位杆13为螺纹杆，所述限位杆13朝向拉伸支架5的一侧设置，限位杆13的伸出长度可以通过连接螺纹调节。

在安装细胞培养池10时，通过限位杆13便能够实现拉伸支架5与固定支架6之间位置的限定，进而便捷的安装不同尺寸的细胞培养池10。

本实施例提供的用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪还包括控制器16和移动电源17，所述控制器16与电机2之间通信连接，所述移动电源17与控制器16和电机2分别通过导线相连接。

通过控制器16上的电脑通讯接口11可以将控制器16连接到电脑，电脑端显示拉伸参数，并且可以用来修改这些参数，并写入控制器16；控制器16被用于储存控制程序以及输出控制信号，且可以储存拉伸设定的参数。当通过电脑端设定完成参数后，控制器16可以独立使用，例如拉伸频率和拉伸距离等，以实现电机2驱动。

移动电源17为仪器单独使用(如放入细胞培养箱、显微镜下时)，提供电力支持；移动电源17、控制器16以及电机2通过导线相互连接。

实施例二：

请参阅图5所示，为了满足多样化的实验需求和达到最佳的观察效果，拉伸支架5和固定支架6的下探部位8相对应的设置有多个螺纹定位孔9，四个螺纹定位孔9便可定位安装一个细胞培养池10，由此多个螺纹定位孔9便实现了多级可调，沿下探部位8的长度方向形成了多级螺纹定位孔9。

根据显微镜和拉伸工作台间的距离，可以灵活地多级调整细胞培养池10的安装位置，方便在显微镜下操作，给各种显微镜镜头的调整留出充足的空间。

如图5所示，拉伸支架5下探部位8上的螺纹定位孔9沿逐渐远离滑台4的方向依次编号为a1、a2、a3、a4、a5、a6；固定支架6下探部位8上的螺纹定位孔9沿逐渐远离滑台4的方向依次编号为b1、b2、b3、b4、b5、b6；每四个螺纹定位孔安装上定位柱便可安装细胞培养池10。

如图5所示，每个方框示为一个细胞培养池10安装位置。拉伸支架5下探部位8上的a1、a3定位孔与固定支架6下探部位8上的b1、b3定位孔安装定位柱后，便可将细胞培养池10安装在距离拉伸平台最近的位置，a1、a3定位孔和b1、b3定位孔形成一级螺纹定位孔；拉伸支架5上的a2、a4定位孔与固定支架6上的b2、b4定位孔安装定位柱后，便安装细胞培养池10，a2、a4定位孔和b2、b4定位孔形成二级螺纹定位孔…以此类推。

工作过程：

根据细胞培养池10的尺寸，通过螺纹连接调整限位杆13的长度，从而调节拉伸支架5与固定支架6间的距离，根据显微镜载物台和镜头之间的距离，确定定位柱的位置，在合适的a1、a2、a3、a4、a5、a6定位孔和b1、b2、b3、b4、b5、b6定位孔内安装4个定位柱；

将细胞培养池10安装到定位柱上，在细胞培养池10底部加装磁铁12，利用磁铁12和定位柱之间的吸引力增强固定效果；

将细胞接种在细胞培养池10中；

将整个拉伸培养仪器放入培养箱中进行细胞动态培养；

在电脑端拉伸培养控制软件处设定拉伸参数，向控制器16输出控制信号；

将显微镜置于细胞培养池10上方或下方，细胞动态培养时可以通过显微镜实时观察；

观察实验结束后，将拉伸仪放入培养箱，进行持续培养实验。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，其特征在于，包括底座，所述底座的一端设置有电机，所述电机的输出轴连接有丝杠，所述丝杠上转动连接有滑台，所述滑台的上部设置有拉伸支架，所述底座上远离电机的一端设置有固定支架；所述拉伸支架和固定支架的形状均为型阶梯状，所述拉伸支架和固定支架均包括主体部位和设置于主体部位底部的下探部位，所述下探部位的底部设置有细胞培养池；所述下探部位上设置有多级螺纹定位孔，所述细胞培养池与每一级螺纹定位孔相对应的位置设置有柔性套，根据需要选取某一级的螺纹定位孔，某一级的所述螺纹定位孔和柔性套之间通过定位柱相连接。

2.根据权利要求1所述的用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，其特征在于，所述定位柱和螺纹定位孔之间螺纹连接，所述定位柱与柔性套之间通过过渡配合的方式相连接。

3.根据权利要求2所述的用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，其特征在于，所述定位柱的表面设置有外螺纹，每一个所述螺纹定位孔内均设置有内螺纹，所述外螺纹和内螺纹相互配合使用。

4.根据权利要求1所述的用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，其特征在于，每一级螺纹定位孔均包括设置于拉伸支架下探部位的两个螺纹定位孔和相应位置的设置于固定支架下探部位的两个螺纹定位孔。

5.根据权利要求1所述的用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，其特征在于，所述细胞培养池的底部设置有磁铁，所述磁铁吸在定位柱底部。

6.根据权利要求1所述的用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，其特征在于，所述固定支架上设置有水平方向螺纹孔，所述水平方向螺纹孔内螺纹连接有限位杆，所述限位杆为螺纹杆，所述限位杆朝向拉伸支架的一侧设置。

7.根据权利要求1所述的用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，其特征在于，所述拉伸支架与滑台之间通过固定螺钉相连接。

8.根据权利要求1所述的用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，其特征在于，所述底座的上侧设置有滑轨，所述滑台底部与滑轨相对应的位置设置有滑块，所述滑块与滑轨滑动连接。

9.根据权利要求1所述的用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，其特征在于，所述底座上远离电机的一端设置有轴承座，所述丝杠转动连接于轴承座内，所述轴承座顶部设置有固定支架，所述固定支架与轴承座之间通过固定螺钉相连接。

10.根据权利要求1所述的用于显微镜动态观察的高精度细胞培养拉伸仪，其特征在于，还包括控制器和移动电源，所述控制器与电机之间通信连接，所述移动电源与控制器和电机分别通过导线相连接。