WO2016045497A1 - 一种细胞培养装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种细胞培养装置，包括：支撑组件、调节组件、定位组件和培养组件。所述调节组件包括顶定位支撑和脚定位支撑，通过脚定位支撑与顶定位支撑的相对移动可以改变培养介质表面与水平面的夹角。所述细胞培养装置可用于微藻养殖。

Description

一种细胞培养装置

本申请要求于2014年09月23日提交中国专利局、申请号为201410490108.3、发明名称为“一种细胞培养装置”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及光生物技术领域，尤其涉及一种细胞培养装置。

背景技术

微藻是指可以进行光合作用且只有在显微镜下才能分辨其形态的微小藻类类群，微藻营养丰富、经济效益高，可用于食品、医药、生物能源、环境净化、动物饲料等诸多方面。微藻产业的核心在于规模化生产以获得微藻生物量，而低成本、高效培养方式的开发是规模化生产的关键。

现有技术中有一种插板式微藻半干固态贴壁培养装置，该装置利用垂直于地面并呈一定间距设置的一系列培养板养殖微藻，通过布液管、集液槽、贮液瓶和循环泵等向培养板上培养的微藻供给营养液。该装置实现了对光(特别是自然光)的分散利用。

然而，上述装置在实际使用过程中，由于培养板之间的间距及其水平面的夹角是固定不变的，由于在一天中的不同时刻，以及在同一时刻的不同天中太阳高度角及太阳方位角均会发生变化，因而每天均会出现阳光未照在培养板上而直接照在各培养板间的空隙中的情况，造成光能的大量浪费；并且位于培养板上局部位置的细胞有的因受光过强而变黄、有的因受光不足而生长缓慢(即细胞获得的光照与细胞的实际需求不匹配)，致使光能的有效利用率低。

发明内容

本发明的实施例提供一种细胞培养装置，可改善光能的浪费现象，提高光的有效利用率，从而提高微藻的产量。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：一种细胞培养装置，包括：支撑组件；调节组件，所述调节组件设置于所 述支撑组件上，所述调节组件包括顶定位支撑和脚定位支撑，所述脚定位支撑与所述顶定位支撑可相对移动；定位组件，当所述定位组件处于锁止状态时，所述定位组件可使所述脚定位支撑与所述顶定位支撑相对固定；培养组件，所述培养组件包括培养介质、顶悬接件和脚悬接件，所述培养介质分别与顶悬接件和脚悬接件连接，所述顶悬接件与所述顶定位支撑连接，所述脚悬接件与所述脚定位支撑连接，当所述脚定位支撑与所述顶定位支撑相对移动时，所述脚定位支撑与所述顶定位支撑的相对移动可带动所述脚悬接件与所述顶悬接件相对移动，从而改变培养介质表面与水平面的夹角。

本发明实施例提供的细胞培养装置，培养组件中的顶悬接件与调节组件中的顶定位支撑连接，培养组件中的脚悬接件与调节组件中的脚定位支撑连接，培养介质与顶悬接件和脚悬接件连接，在进行细胞培养时，可以根据太阳高度角及方位角的变化调整脚定位支撑与顶定位支撑的相对位置，从而调整脚悬接件与顶悬接件的相对位置，进而使培养介质与水平面呈一定夹角，此时，可通过定位组件将脚定位支撑与顶定位支撑相对固定，从而实现了培养介质表面与水平面的夹角的调整。由此，可根据太阳空间位置(高度角、方位角等)的变化来调整培养介质表面与水平面的夹角，从而改善了光能的浪费现象，提高了光的有效利用率，进而提高了微藻的产量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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发明的一些实施例，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为本发明实施例细胞培养装置的总体结构示意图；

图2为本发明实施例细胞培养装置中的培养组件与调节组件的放置关系图；

图3为本发明实施例细胞培养装置中两个顶定位支撑相交时的 结构示意图；

图4为本发明实施例细胞培养装置中第一种定位组件的结构示意图；

图5为本发明实施例细胞培养装置中调节组件为平行四边形结构的示意图；

图6为本发明实施例细胞培养装置中调节组件为梯形结构的示意图；

图7为本发明实施例细胞培养装置中第二种定位组件的结构示意图；

图8为本发明实施例细胞培养装置中第三种定位组件的结构示意图；

图9为本发明实施例细胞培养装置中顶/脚定位支撑上定位点为吊环的结构示意图；

图10为本发明实施例细胞培养装置中顶/脚定位支撑上定位点为U型槽的结构示意图；

图11为本发明实施例细胞培养装置中顶/脚定位支撑上定位点为V型槽的结构示意图；

图12为本发明实施例细胞培养装置中顶/脚定位支撑上定位点为矩形槽的结构示意图；

图13为本发明实施例细胞培养装置中顶/脚定位支撑上定位点为矩形孔的结构示意图；

图14为本发明实施例细胞培养装置中顶/脚定位支撑上定位点为圆形孔的结构示意图；

图15为本发明实施例细胞培养装置中顶/脚定位支撑上定位点为可变间距平行四边形孔的结构示意图；

图16为本发明实施例细胞培养装置中顶/脚定位支撑上定位点为固定间距平行四边形孔的结构示意图；

图17为本发明实施例细胞培养装置中传送轮的旋转轴沿顶/脚悬接件平行方向设置时培养组件以及液体供给组件的结构示意图；

图18为本发明实施例细胞培养装置中传送轮的旋转轴沿顶/脚悬接件垂直方向设置时培养组件的结构示意图；

图19为本发明实施例细胞培养装置中单个培养介质的搭接结构示意图；

图20为本发明实施例细胞培养装置中顶定位支撑为传送齿轮组和传送铰链的结构示意图；

图21为本发明实施例细胞培养装置中第一种布液器的结构示意图；

图22为本发明实施例细胞培养装置中第二种布液器的结构示意图；

图23为本发明实施例细胞培养装置中第三种布液器的结构示意图；

图24为本发明实施例细胞培养装置中带有循环装置的液体供给组件的结构示意图；

图25为本发明实施例细胞培养装置选用两组接种组件和收集组件时的总体结构示意图。

其中：1-支撑组件，2-调节组件，3-定位组件，4-培养组件，5-底连接件，6-液体供给组件，7-接种组件，8-收集组件，9-输送组件，11-支撑柱，12-支撑架，21-顶定位支撑，22-脚定位支撑，23-侧连接件，31-第一角度调节孔，32-第二角度调节孔，33-定位件，34-第一固定件，35-第一调节件，36-第二固定件，37-第二调节件，41-培养介质，42-顶悬接件，43-脚悬接件，44-传送轮，61-集液器，62-输液管，63-布液器，64-循环装置，71-接种装置，72-接种移动装置，81-收集装置，82-收集移动装置，91-提取装置，92-输送装置，211-顶定位点，212-传送齿轮组，213-传送铰链，214-凸起，221-脚定位点，341-第一固定件的长槽，361-第二固定件的长槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例一种细胞培养装置进行详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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发明和简化描述，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发明的限制。

图1和图2为本发明实施例细胞培养装置的一个具体实施例，参考图1和图2，本发明实施例细胞培养装置，包括：支撑组件1；调节组件2，调节组件2设置于支撑组件1上，调节组件2包括顶定位支撑21和脚定位支撑22，脚定位支撑22与顶定位支撑21可相对移动；定位组件3，当定位组件3处于锁止状态时，定位组件3可使脚定位支撑22与顶定位支撑21相对固定；培养组件4，培养组件4包括培养介质41、顶悬接件42和脚悬接件43，培养介质41分别与顶悬接件42和脚悬接件43连接，顶悬接件42与顶定位支撑21连接，脚悬接件43与脚定位支撑22连接，当脚定位支撑22与顶定位支撑21相对移动时，脚定位支撑22与顶定位支撑21的相对移动可带动脚悬接件43与顶悬接件42相对移动，从而改变培养介质表面与水平面的夹角。

本发明实施例提供的细胞培养装置，培养组件4中的顶悬接件42与调节组件2中的顶定位支撑21连接，培养组件4中的脚悬接件43与调节组件2中的脚定位支撑22连接，培养介质41与顶悬接件42和脚悬接件43连接，在进行细胞培养时，可以根据太阳高度角及方位角的变化调整脚定位支撑22与顶定位支撑21的相对位置，从而调整脚悬接件43与顶悬接件42的相对位置，进而使培养介质41与水平面呈一定夹角，此时，可通过定位组件3将脚定位支撑22与顶定位支撑21相对固定，从而实现了培养介质表面与水平面的夹角的调整。由此，可根据太阳空间位置(高度角、方位角等)的变化来调整培养介质表面与水平面的夹角，从而改善了光能的浪费现象，提高了光的有效利用率，进而提高了微藻的产量。

其中，如图2所示，调节组件2优选包括两组，顶悬接件42的两端分别与两组调节组件2中的两个顶定位支撑21连接，脚悬接件43的两端分别与两组调节组件2中的两个脚定位支撑22连接，此时，通过分别调整两个顶定位支撑21和两个脚定位支撑22，可以使得培养介质表面与水平面的夹角发生改变，也可以使得培养介质表面绕竖直旋转轴旋转一定角度。例如，当两个脚定位支撑22分别相对于两个顶定位支撑21产生相同的位移时，培养介质表面与水平面的夹角发生改变；当一个脚定位支撑22相对于另一个脚定位支撑22产生位移时，培养介质表面可以绕竖直设置的旋转轴旋转或扭转一定角度。

具体地，单个顶定位支撑21的空间摆放位置任意，可与地面平行或呈一定角度，相邻两顶定位支撑21的相对位置任意，可平行、相交或异面。参照图2，优选相邻的两个顶定位支撑21位于同一水平面内且相互平行设置，两个脚定位支撑22也位于同一水平面内且相互平行设置，这种设置形式有利于同时安装更多形状相同的培养介质41；参照图3，两个顶定位支撑21还可以位于同一水平面内且一端直接连接，另一端可通过顶连接杆连接，此时两个顶定位支撑21和顶连接杆构成三角形结构，优选构成等腰三角形结构，这种设置形式有利于装置整体的稳定性，与上述平行设置相比，培养介质间的前后遮挡作用减小，培养介质表面受光更强，可通过缩小培养组件间隔的方式，在增加培养介质总面积的同时，更好的分光，实现对光能的充分有效利用。

支撑组件1用于支撑顶定位支撑21，如图2所示，支撑组件1可以只包括支撑柱11，支撑柱11位于顶定位支撑21下方并优选与之固定连接；还可以包括支撑柱11与支撑梁，支撑柱11与支撑梁或由支撑梁组成的支撑架12优选固定连接，顶定位支撑21固定于支撑梁或由支撑梁组成的支撑架12上。参照图4，支撑组件1优选包括支撑柱11以及固定设置于支撑柱11上的支撑架12，顶定位支撑21固定于支撑架12上并通过支撑架12支撑，这种方式下，支撑 组件1对顶定位支撑21的支撑力更均衡稳定，从而保证了装置的稳定性。

在通过改变脚定位支撑22的位置进行培养介质41的角度调节时，脚定位支撑22在水平和竖直方向上均发生位移变化，因此，参照图4，在本发明的一种实施例中，定位组件3可以包括开设于支撑柱11上的第一角度调节孔31、开设于脚定位支撑22上的第二角度调节孔32及定位件33，当脚定位支撑22相对于顶定位支撑21移动到预定位置时，定位件33可依次穿过第一角度调节孔31和第二角度调节孔32后固定，从而将脚定位支撑22相对于支撑组件1固定。第一角度调节孔31用于满足脚定位支撑22竖直位移变化需求，第二角度调节孔32用于满足其水平位移变化需求，当两脚定位支撑22相对于与其相邻的支撑柱11所产生的位移相同时可实现培养介质表面与水平面的夹角的调节，当两脚定位支撑22相对于与其相邻的支撑柱11所产生的位移不同时，培养介质表面可以绕竖直设置的旋转轴旋转或扭转一定角度；培养组件4调整到一定位置后，使定位组件3处于锁止状态，即定位件33依次穿过第一角度调节孔31和第二角度调节孔32设置并固定，从而将脚定位支撑22相对于支撑柱11固定，进而保证培养组件4固定于新的位置。

此外，在通过改变脚定位支撑22的位置进行培养介质41的角度调节时，脚定位支撑22也可只在竖直方向上发生位移变化(此时，脚定位件优选表面平直)，因此参照图4，在本发明的一种实施例中，应用开设于支撑柱11上的第一角度调节孔31，和当培养介质与水平面成90度时的那个脚定位支撑22上的第二角度调节孔32，可实现脚定位支撑22在竖直方向的移动，即调整了顶定位支撑21和脚定位支撑22间的距离，此时顶悬接件42位置不动，脚悬接件43在竖直和水平方向上均产生位移。当两脚定位支撑22在竖直方向上移动相同的位移时，可实现培养介质表面与水平面的夹角的调节，当两脚定位支撑22在竖直方向上移动不同的位移时，培养介质表面可以绕竖直设置的旋转轴旋转或扭转一定角度，培养组件4调整到一定 位置后，使定位组件3处于锁止状态，即定位件33依次穿过第一角度调节孔31和当培养介质与水平面成90度时的那个第二角度调节孔32设置并固定，从而将脚定位支撑22相对于支撑柱11固定，进而保证培养组件4固定于新的位置。

其中，定位件33优选包括螺栓和螺母，当定位组件3处于锁止状态时，螺栓穿过第一角度调节孔31和第二角度调节孔32设置，并通过螺母固定。

如图4所示，第一角度调节31孔和第二角度调节孔32可以均设为多个小孔或单个长孔，当均为多个小孔时，定位件33穿过小孔固定培养组件4时较稳定；当均为单个长孔时，定位件33在固定培养组件4时可选的位置为连续的，方便调节，但定位件33固定后容易沿长孔的长度方向松动，不够稳定；因而，优选将第一角度调节孔31设置为沿竖直方向设置的一个长孔，将第二角度调节孔32设置为沿水平方向的多个小孔。第一角度调节孔31设置为一个长孔时，可以使得脚定位支撑22在竖直方向上位置的变化连续，第二角度调节孔32设置为多个小孔时，可以使得脚定位支撑22的固定稳定，由此，定位件33进行固定时，既可以使脚定位支撑22在竖直方向的可选位置连续，方便调节，又保证了定位件33固定后的稳定性，从而保证装置的稳定性。

为了使调节组件2的整体结构更加稳固，可优选在调节组件2中设置侧连接件23，侧连接件23一端与顶定位支撑21铰接，另一端与脚定位支撑22铰接，为了方便脚定位支撑22的调节，可将顶定位支撑21与支撑组件1固定连接，此时，可以通过拉动侧连接件23来实现两侧脚定位支撑22相对于顶定位支撑21的移动，从而达到调整培养组件4的目的。

其中，为了使调节组件在竖直方向的支撑更加稳固，优选一组调节组件中设置两个侧连接件，由此，顶定位支撑21、脚定位支撑22以及两个侧连接件23则构成了具有不稳定性的四边形结构，参照图5和图6，例如可以为梯形或平行四边形，当需要调整培养组 件4时，顶定位支撑21位置不变，脚定位支撑22及侧连接件23从图中实线位置移动至虚线位置，其中，梯形作为处于稳定的三角形与不稳定的平行四边形之间的结构形式，其不稳定性不如平行四边形，平行四边形调整角度比梯形要大，而培养组件4的调整需要迎合不同的太阳角度，即可调整的范围应尽量大，因此，优选顶定位支撑21、脚定位支撑22以及两个侧连接件23构成平行四边形连杆机构。

参照图7，在本发明的另一种实施例中，定位组件3还可以通过以下的结构实现：定位组件3包括第一固定件34和第一调节件35，第一固定件34相对于支撑组件1固定，第一固定件34可以为本装置以外的物体，也可以为装置本身的固定物(如支撑柱11、支撑梁、集液器61等)，第一调节件35的一端与侧连接件23或脚定位支撑22固定连接，当脚定位支撑22相对于顶定位支撑21移动到预定位置时，第一调节件35的另一端固定于第一固定件34，以使脚定位支撑22相对于顶定位支撑21维持在预定位置，优选第一固定件34上沿竖直方向开设有第一固定件的长槽341，第一调节件35固定在第一固定件34上的一端优选设有螺纹。定位组件3可以为一组，此时，只需拉动第一调节件35至一定位置并使定位组件3处于锁止状态，即设有螺纹的一端穿过第一固定件的长槽341设置，并通过螺母配合连接固定，便可以实现培养介质表面与水平面的夹角的调节，而且可以使培养介质表面绕竖直设置的旋转轴旋转或扭转一定角度，但不能单独调节培养介质表面与水平面的夹角。因此，定位组件3优选为两组，此时，拉动其中一组定位组件3的第一调节件35，或同时拉动两组定位组件3的第一调节件35但拉动位移不同，并使定位组件3处于锁止状态，即设有螺纹的一端穿过第一固定件的长槽341设置，并通过螺母配合连接固定，便可以实现培养介质表面与水平面的夹角的调节，并使培养介质表面绕竖直设置的旋转轴旋转或扭转一定角度；而同时拉动两组定位组件3的第一调节件35并使拉动位移相同，拉动至一定位置后，使定位组件3处 于锁止状态，即设有螺纹的一端穿过第一固定件的长槽341设置，并通过螺母配合连接固定，便可以实现单独调节培养介质表面与水平面的夹角。需要说明的是，第一调节件35也可采用其他结构，例如绳索结构，只要其能够固定在第一固定件34上即可。

另外，上述两种定位组件3的结构还可以同时具有，即第一固定件34、第一调节件35、第一角度调节孔31、第二角度调节孔32以及定位件33可以同时设置，此时，当调节好培养介质的角度后，可通过两组不同的定位组件同时对脚定位支撑22进行定位，由此可使得定位更加稳固，不易产生晃动。

如图8所示，在本发明的另一种实施例中，细胞培养装置还可以包括底连接件5，底连接件5的两端分别与两个脚定位支撑22连接。在本实施例中，定位组件3包括第二固定件36和第二调节件37，第二固定件36相对于支撑组件1固定，第二固定件36可以为本装置以外的物体，也可以为装置本身的固定物(如集液器61、支撑柱11、支撑梁等)，第二调节件37的一端与底连接件5固定连接，当脚定位支撑22相对于顶定位支撑21移动到预定位置时，第二调节件37的另一端固定于第二固定件36，以使脚定位支撑22相对于顶定位支撑21维持在预定位置，优选第二固定件36上沿竖直方向开设有第二固定件的长槽361，第二调节件37固定在第二固定件36上的一端优选设有螺纹，这种方式下，只需拉动第二调节件37至一定位置并使定位组件3处于锁止状态，即设有螺纹的一端穿过第二固定件的长槽361设置，并通过螺母固定，便可实现培养介质表面与水平面的夹角的调节。需要说明的是，第二调节件37也可采用其他结构，例如绳索结构，只要其能够固定在第二固定件36上即可。

在上述实施例中，上述第一固定件的长槽341以及第二固定件的长槽361也可以用沿竖直方向开设于第一固定件或第二固定件上的多个孔洞或其他结构来代替，只要能够使第一调节件或第二调节件在竖直方向上可固定到多个位置即可。

如图2所示，为方便进行规模化细胞培养，顶定位支撑21上沿 其长度方向设有多个顶定位点211，脚定位支撑22上沿其长度方向设有多个脚定位点221，顶悬接件42通过顶定位点211与顶定位支撑21可拆卸连接，脚悬接件43通过脚定位点221与脚定位支撑22可拆卸连接，此时，可以通过改变与培养介质41相连的顶悬接件42和脚悬接件43在两个顶定位支撑21和两个脚定位支撑22上的位置，实现培养介质表面与水平面的夹角的调节及培养介质41之间的间距调节，还可以使培养介质表面绕竖直设置的旋转轴旋转或扭转一定角度。当培养组件4包括多组时，多组培养组件4的顶悬接件42分别固定于多个顶定位点211中，多组培养组件4的脚悬接件43分别固定于多个脚定位点221中，此时，可通过同时改变顶悬接件42和脚悬接件43所处顶定位点211和脚定位点221的位置，来实现多组培养组件4彼此之间的间距调节。顶定位点211以及脚定位点221可以是实体的结构，也可以是类似刻度的标记，例如，当顶定位点211采用实体的凹槽时，脚定位点221可以为画在脚定位支撑22上的若干位置标记，此时，只需将顶悬接件42固定在凹槽内，将脚悬接件43搭设在脚定位支撑22上对应的位置标记上即可。

其中，顶定位点211和脚定位点221可以均采用实体结构，也可顶定位点211采用实体结构，脚定位点221采用位置标记，或者也可顶定位点211采用位置标记，脚定位点221采用实体结构。当顶定位点211采用实体结构时，顶定位点211可为设置于顶定位支撑21上的凹槽、定位孔或吊环，顶悬接件42为杆状结构，顶悬接件42配合设置于所述顶定位支撑21的凹槽、定位孔或吊环内，优选顶悬接件42与顶定位支撑21垂直且配合设置于凹槽、定位孔或吊环内；当脚定位点221采用实体结构时，脚定位点221可以为开设于脚定位支撑22上的凹槽、定位孔或吊环。脚悬接件43为杆状结构，脚悬接件43配合设置于所述脚定位支撑22的凹槽、定位孔或吊环内，优选脚悬接件43与脚定位支撑22垂直且配合设置于凹槽、定位孔或吊环内。顶定位支撑21与脚定位支撑22的形式和长度可以不同。当顶/脚定位点211/221为凹槽时，顶/脚悬接件42/43 放入顶/脚定位支撑21/22或拆下时较方便；当顶/脚定位点211/221为定位孔时，顶/脚悬接件42/43可以与顶/脚定位支撑21/22较稳定的配合；参照图9，当顶/脚定位点211/221为吊环时，顶/脚定位点211/221位于顶/脚定位支撑21/22下方，构成顶/脚定位点211/221的结构经紧固件(如螺栓，图中未示出)固定并可沿顶/脚定位支撑21/22移动，方便顶/脚定位点211/221的间距调节，即方便培养组件4之间的间距调节。其中，如图10-12所示，凹槽可以为U型槽、V型槽或矩形槽，参照图13-16，定位孔为矩形孔、平行四边形孔或圆形孔，可以分别适用于不同形状的顶悬接件或脚悬接件。

当顶/脚定位点211/221为设置于顶/脚定位支撑21/22上的定位孔时，如图13和14所示，顶/脚定位支撑21/22可以包括可拆卸连接的上、下两部分，定位孔一部分位于顶/脚定位支撑21/22的上部分，另一部分位于顶/脚定位支撑21/22的下部分，此时，顶/脚定位支撑21/22的上、下两部分的两端可如图13所示分别以螺栓(图中未示出)等形式固定，放入或拆卸顶/脚悬接件42/43时，打开螺栓，将上部分取下，顶/脚悬接件42/43安装完毕后，再将上部分和下部分用螺栓等固定；顶/脚定位支撑21/22的上部分与下部分还可以如图14所示，设置为一端铰接，另一端以螺栓(图中未示出)等形式固定，当放入或拆卸顶/脚悬接件42/43时，打开螺栓，使上部分绕其与下部分的铰接连接点向远离下部分的方向转动，顶/脚悬接件42/43安装完毕后，将上部分绕其与下部分的铰接连接点向接近下部分的方向转动，直至上部分与下部分闭合，然后用螺栓固定。

顶定位支撑21和/或脚定位支撑22还可以为平行四边形拉杆结构，参照图15，顶定位点211和脚定位点221可以为平行四边形拉杆形成的平行四边形孔，此时，顶悬接件42和/或脚悬接件43放入平行四边形孔中，当拉动或压缩平行四边形拉杆时，平行四边形孔的间距可调，即定位点的间距可调，从而实现顶悬接件42和/或脚悬接件43的位置可调。进一步地，参照图16，还可以在平行四边形拉杆的两侧沿其长度方向固定连接两个固定杆，两固定杆平行设 置，此时，顶悬接件42和/或脚悬接件43放进平行四边形孔内，拔出换到其它位置即可实现对顶悬接件42和/或脚悬接件43位置的调节。

如图17和18所示，培养组件4中的培养介质41还可以为筒状结构，顶悬接件42和脚悬接件43上分别设有传送轮44，筒状结构的培养介质41套设于顶悬接件42和脚悬接件43的传送轮44上，至少一个传送轮44上连接有驱动装置，如驱动电机(图中未示出)，在细胞培养过程中，驱动电机可带动传送轮44旋转，传送轮44可带动培养介质41绕传送轮44循环旋转运动，参照图17，当传送轮44的旋转轴沿顶/脚悬接件42/43平行方向设置时，可以实现培养介质41沿垂直于顶/脚悬接件42/43方向且绕过顶/脚悬接件42/43的传送轮44循环旋转运动，使受光过强的顶部和迎光面分别与受光不足的底部和背光面相互交换；参考图18，当传送轮44的旋转轴沿顶/脚悬接件42/43垂直方向设置时，可以实现培养介质41沿平行于顶/脚悬接件42/43方向的循环旋转运动，使受光过强的迎光面与受光不足的背光面相互交换，从而避免培养介质表面局部受光过强或不足，因此，上述两种形式均可以解决细胞培养过程中培养介质41受光不均匀的问题，有利于提高藻细胞对光的利用效率。为避免培养介质41在传送轮44的带动下进行旋转的过程中出现偏离传送轮44的情况，优选培养介质41上沿筒状结构的一周设有间隔排列的孔隙(图中未示出)，传送轮44的一周设有凸起(图中未示出)，凸起配合设置于孔隙内。

如图19所示，培养组件4中的顶悬接件42和脚悬接件43均为多个，培养介质41还可以为交替在多个顶悬接件42和脚悬接件43间搭接的形式，如培养介质41可以一端与最外侧的顶悬接件42连接，另一端依次交替绕过各脚悬接件43和顶悬接件42后，与最外侧的脚悬接件43连接；培养介质41也可以一端与最外侧的顶悬接件42连接，另一端依次交替绕过各脚悬接件43和顶悬接件42后，与最外侧的顶悬接件42连接；培养介质41还可以一端与最外侧的 脚悬接件43连接，另一端依次交替绕过各脚悬接件43和顶悬接件42后，与最外侧的脚悬接件43连接。采用这些连接方式时，培养介质41间不存在间隙，不会出现阳光照在间隙中的情况，避免了光能浪费。此外，培养介质41的两端可相接形成闭环，顶悬接件42和/或脚悬接件43上可装有传动装置(如电动机、传送轮等，图中未示出)，例如，可在各顶悬接件42和脚悬接件43上均设有传送轮，至少一个所述传送轮上连接有驱动装置，如驱动电机(图中未示出)，驱动电机可带动所述传送轮旋转，从而带动培养介质41循环转动。这样可使培养介质41受光过强的顶部和迎光面分别与受光不足的底部和背光面相互交换，避免培养介质表面局部受光过强或不足，可有效解决培养过程中培养介质41受光不均匀的问题，有利于提高藻细胞对光的利用效率。

另外，培养组件4还可以为以下结构：培养组件4还可以包括交替设置的多个顶悬接件42和多个脚悬接件43，每个顶悬接件42与其相邻的两个脚悬接件43之间均连接有培养介质41。由此，无论太阳高度角及太阳方位角如何变化，都不会出现阳光未照在培养介质41上而直接照在各培养介质间的空隙中的情况，可避免光能的大量浪费。

如图20所示，在本发明的另一实施例中，顶定位支撑21还可以为以下形式：包括传送齿轮组212和与传送齿轮组212配合连接的传送铰链213，顶悬接件42设置于传送铰链213上，传送铰链213对顶悬接件42起到支撑作用，随着传送齿轮组212的旋转，传送铰链213可带动顶悬接件42平行移动，将培养组件4运送到装置的两侧，便于“接种”和“收集”工序。

为避免培养组件4在传送铰链213上窜动，传送铰链213上间隔设有多个凸起214，培养组件4可设为多组，相邻两个凸起214之间最多设有一组培养组件4，从而可将多组培养组件4彼此分开，防止其相互接触，影响细胞生长。此外，与顶悬接件42接触的铰链213底部优选的加入辅助支撑，如支撑梁等(图中未示出)，以更好 的承受培养组件4的重量，提高装置的稳定性。

如图1所示，细胞培养装置还包括液体供给组件6，液体供给组件6可向附着生长于培养介质41上的细胞供给水分、营养物或灭菌剂，参考图8，液体供给组件6优选包括依次连通的集液器61、输液管62和布液器63，布液器63上设有出液孔(图中未示出)，出液孔与输液管62连通，出液孔可向所述培养介质喷洒液体。进一步优选出液孔位于培养介质41的上方，并且可位于培养介质的正面或背面或正中间，进行细胞培养时，从输液管62进入布液器63的水分、营养物或灭菌剂从出液孔流出，进而使液体分布于培养介质表面；此外，凡是能实现通过喷、洒、滴、浸等方式使培养介质41上细胞获得水分、营养物或灭菌剂的组件也可作为液体供给组件6。

其中，如图21所示，布液器63优选与位于培养介质41顶端的顶悬接件42合二为一，即为开设于顶悬接件42内的空腔以及开设于顶悬接件42侧壁上的出液孔，出液孔与空腔连通，此时，不仅节省了空间，而且顶悬接件42可同时实现布液和悬挂培养介质41的功能。

参照图22和23，布液器63还可以为设有小孔的细管，小孔与细管的内腔连通，小孔为出液孔，此时，布液器63可以如图22所示位于顶悬接件42下方、培养介质41顶端，沿位于培养介质41顶端的顶悬接件42排布；也可以如图23所示排布于培养介质41顶端，而顶悬接件42为柱形的变形，置于培养介质41两侧。细管内的水分、营养物或灭菌剂可经小孔缓慢流至培养介质表面，为细胞提供均匀细致的营养，更利于细胞的成长。

参照图24，液体供给组件6还包括循环装置64，循环装置64用以实现液体的输送和势能的提升，如各类型水泵等，循环装置64串接于集液器61和输液管62之间，循环装置64可将集液器61内的液体通过输液管62输送至布液器63内，集液器61位于培养介质41的下方，可以汇集来自布液器63但未被细胞利用的液体，且由各培养介质41流出的未被细胞利用的液体可汇集于同一个集液器 61中；也可每个培养介质41分别设有独立的集液器61(图中未示出)，各集液器61与循环装置64直接或间接相连，即各集液器61中的液体直接流入循环装置64或汇集后再流入循环装置64；若布液器63向培养介质41所提供的液体量较小或刚好满足细胞需求，即无未被细胞利用的液体流出培养介质41时，则可省略集液器61，循环装置64的入口与外源液体供给装置相通。

优选的液体供给组件6还包括过滤装置(如微孔液体过滤器，图中未示出)，过滤装置设置于集液器61和循环装置64之间，用以去除将进入循环装置64内的液体中的病菌、培养的细胞及虫害。

在图17所示的实施例中，当培养组件4中的培养介质41为筒状结构时，其对应的液体供给组件6可以为图17所示的结构，即液体供给组件6为集液槽形式，集液槽内设有水分、营养物或灭菌剂，可将集液槽设置于脚悬接件下方，并且将培养介质与脚悬接件连接的一端伸入集液槽内。由此，随着传送轮44带动筒状培养介质41的转动，培养介质可循环进入集液槽内吸收水分、营养物或灭菌剂。此结构简单，占用空间小且制作成本低。

如图1所示，细胞培养装置还包括接种组件7，接种组件7优选包括接种装置71和接种移动装置72，接种移动装置72(如电动机、电葫芦等，但不限于此)可带动接种装置71相对于培养介质41移动，接种装置71可通过喷、洒、滴、浸、涂抹和/或抽滤等方式将存储区或供给口供给的细胞附着于培养介质41的表面或内部，具体来说，接种装置71具有细胞存储区和细胞供给口，可与培养介质41接触或不接触，细胞存储区内的细胞经由细胞供给口附着于培养介质表面或内部，可通过但不限于如下形式实现：如细胞供给口呈滚轮状，滚轮表面与培养介质表面和细胞存储区交替接触，从而使存储区内的细胞附着在培养培养介质表面/和内部；再如细胞供给口呈刷状，存储区与供给口相通，存储区内的细胞可流入刷状供给口，供给口与培养介质41接触使存储区内的细胞附着在培养介质表面/和内部；再如细胞供给口为喷口，存储区内的细胞可流入喷口， 喷口向培养介质41喷布细胞(即喷口无需与培养介质41接触)，使存储区内的细胞附着在培养介质表面/和内部。此外，接种组件7可只含接种装置71，此时可通过培养介质41的移动来实现细胞对培养介质41的附着。

细胞培养装置还包括收集组件8，收集组件8包括收集装置81和收集移动装置82，收集移动装置82可带动收集装置81相对于培养介质41移动，收集装置81可通过刮、挤、吹、喷和/或冲等方式使细胞脱离培养介质41，具体来说，收集器可通过但不限于如下形式实现使附着于培养介质41上的全部或部分细胞与培养介质41脱离：如收集器为薄片状硬质材料，与培养介质表面接触并发生相对移动，使细胞与培养介质41剥离；如收集器为细丝状柔性材料，与培养介质表面接触并发生相对移动，使细胞与培养介质41剥离；再如收集器为可吹出强风/和少量液滴的喷口、优选的喷口呈狭缝状，喷口无需与培养介质41接触即可将细胞从培养介质41上吹落。移动装置同上述接种组件7中移动装置。此外，收集组件8可只含收集器，此时可通过培养介质41的移动来实现细胞的脱离。优选的收集组件8中还含有盛接器，以用盛放与培养介质41脱离的细胞。

上述接种组件7和收集组件8可以根据需要采用多种布置形式，例如，当培养介质较薄，仅需要给培养介质一侧表面进行接种时，接种组件7和收集组件8可以分别选用一组，并且可将接种组件7和收集组件8分别设置于支撑组件1的左右两侧(如图1所示)或者设置于支撑组件1的同一侧；当培养介质较厚，需要给培养介质的两侧表面均进行接种时，接种组件7和收集组件8可以分别选用两组，并且两组接种组件7分别设置于支撑组件的左右两侧，两组收集组件8分别设置于支撑组件1的左右两侧(如图25所示)，此时，可通过支撑组件1左右两侧的接种组件7对培养介质的两个表面进行接种，并且可通过支撑组件1左右两侧的收集组件8对培养介质的两个表面的细胞进行收集。

细胞培养装置还包括输送组件9，输送组件9包括提取装置91 和输送装置92，提取装置91可将培养组件4提起或放下，输送装置92可带动提取装置91相对于调节组件2移动，提取装置91可通过但不限于如下形式实现：如提取装置91可为链状物，链的一端呈钳、钩、爪状，另一端可收缩(如通过电葫芦、滑轮等实现，但不限于此)从而“提起”或“放下”培养组件4(有时培养组件4中还包含液体供给组件6中的布液器63)，并通过与移动装置相连以实现在顶/脚定位支撑的各定位点、接种组件7和收集组件8间的移动，以完成细胞接种、细胞收集和培养介质41间距调整等工序。此外，输送组件9可只含提取装置91，此时可通过培养介质41的移动来实现细胞接种、细胞收集和培养介质41间距的调整等。

在本说明书的描述中，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。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (26)

1. 一种细胞培养装置，其特征在于，包括：

   支撑组件；

   调节组件，所述调节组件设置于所述支撑组件上，所述调节组件包括顶定位支撑和脚定位支撑，所述脚定位支撑与所述顶定位支撑可相对移动；

   定位组件，当所述定位组件处于锁止状态时，所述定位组件可使所述脚定位支撑与所述顶定位支撑相对固定；

   培养组件，所述培养组件包括培养介质、顶悬接件和脚悬接件，所述培养介质分别与顶悬接件和脚悬接件连接，所述顶悬接件与所述顶定位支撑连接，所述脚悬接件与所述脚定位支撑连接，当所述脚定位支撑与所述顶定位支撑相对移动时，所述脚定位支撑与所述顶定位支撑的相对移动可带动所述脚悬接件与所述顶悬接件相对移动，从而改变培养介质表面与水平面的夹角。
2. 根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述调节组件包括两组，所述顶悬接件的两端分别与两组调节组件中的两个顶定位支撑连接，所述脚悬接件的两端分别与两组调节组件中的两个脚定位支撑连接。
3. 根据权利要求2所述的细胞培养装置，其特征在于，两个所述顶定位支撑位于同一水平面内且相互平行设置，两个所述脚定位支撑位于同一水平面内且相互平行设置。
4. 根据权利要求2所述的细胞培养装置，其特征在于，两个所述顶定位支撑位于同一水平面内且一端直接连接，另一端通过顶连接杆连接，两个所述顶定位支撑和所述顶连接杆构成三角形结构。
5. 根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，所述顶定位支撑相对于所述支撑组件固定。
6. 根据权利要求5所述的细胞培养装置，其特征在于，一组所述调节组件中至少包括一个侧连接件，所述侧连接件一端与所述顶定位支撑铰接，另一端与所述脚定位支撑铰接。
7. 根据权利要求6所述的细胞培养装置，其特征在于，一组所述调 节组件中包括两个侧连接件，所述顶定位支撑、脚定位支撑以及两个侧连接件构成平行四边形连杆机构。
8. 根据权利要求5所述的细胞培养装置，其特征在于，所述定位组件包括开设于所述支撑组件的第一角度调节孔、开设于所述脚定位支撑上的第二角度调节孔以及定位件，当所述脚定位支撑相对于所述顶定位支撑移动到预定位置时，所述定位件可依次穿过第一角度调节孔和第二角度调节孔后固定，从而将所述脚定位支撑相对于所述支撑组件固定。
9. 根据权利要求6或7所述的细胞培养装置，其特征在于，所述定位组件包括第一固定件和第一调节件，所述第一固定件相对于所述支撑组件固定，所述第一调节件的一端与侧连接件或脚定位支撑固定连接，当所述脚定位支撑相对于所述顶定位支撑移动到预定位置时，所述第一调节件的另一端固定于所述第一固定件，以使所述脚定位支撑相对于所述顶定位支撑维持在预定位置。
10. 根据权利要求2～8中任一项所述的细胞培养装置，其特征在于，还包括底连接件，所述底连接件的两端分别与两组调节组件中的两个脚定位支撑连接。
11. 根据权利要求10所述的细胞培养装置，其特征在于，所述定位组件包括第二固定件和第二调节件，所述第二固定件相对于所述支撑组件固定，所述第二调节件的一端与所述底连接件固定连接，当所述脚定位支撑相对于所述顶定位支撑移动到预定位置时，所述第二调节件的另一端固定于所述第二固定件，以使所述脚定位支撑相对于所述顶定位支撑维持在预定位置。
12. 根据权利要求1～8中任一项所述的细胞培养装置，其特征在于，所述顶定位支撑上沿其长度方向设有多个顶定位点，所述脚定位支撑上沿其长度方向设有多个脚定位点，所述顶悬接件通过所述顶定位点与顶定位支撑可拆卸连接，所述脚悬接件通过所述脚定位点与脚定位支撑可拆卸连接。
13. 根据权利要求12所述的细胞培养装置，其特征在于，所述顶定位点为设置于所述顶定位支撑上的凹槽、定位孔或吊环，所述顶悬接件为 杆状结构，所述顶悬接件配合设置于所述顶定位支撑的凹槽、定位孔或吊环内；

    和/或所述脚定位点为开设于所述脚定位支撑上的凹槽、定位孔或吊环，所述脚悬接件为杆状结构，所述脚悬接件配合设置于所述脚定位支撑的凹槽、定位孔或吊环内。
14. 根据权利要求1～8中任一项所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养介质为筒状结构，所述顶悬接件和脚悬接件上分别设有传送轮，所述筒状结构的培养介质两端分别套设于顶悬接件和脚悬接件的传送轮上，所述传送轮可带动所述培养介质旋转运动。
15. 根据权利要求14所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养介质上沿筒状结构的一周设有间隔排列的孔隙，所述传送轮的一周设有凸起，所述凸起配合设置于所述孔隙内。
16. 根据权利要求12所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养组件包括交替设置的多个顶悬接件和多个脚悬接件，每个所述顶悬接件与其相邻的两个脚悬接件之间均连接有培养介质。
17. 根据权利要求12所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养组件包括多个顶悬接件和脚悬接件，所述培养介质一端与最外侧的顶悬接件连接，另一端依次交替绕过各脚悬接件和顶悬接件后，与最外侧的脚悬接件连接；

    或所述培养组件包括多个顶悬接件和脚悬接件，所述培养介质一端与最外侧的顶悬接件连接，另一端依次交替绕过各脚悬接件和顶悬接件后，与最外侧的顶悬接件连接；

    或所述培养组件包括多个顶悬接件和脚悬接件，所述培养介质一端与最外侧的脚悬接件连接，另一端依次交替绕过各脚悬接件和顶悬接件后，与最外侧的脚悬接件连接。
18. 根据权利要求17所述的细胞培养装置，其特征在于，所述培养介质的两端相连形成闭环，各所述顶悬接件和脚悬接件上均设有传送轮，至少一个所述传送轮上连接有驱动装置，所述驱动装置可带动所述传送轮旋转，从而带动所述培养介质循环转动。
19. 根据权利要求1～8中任一项所述的细胞培养装置，其特征在于，所述顶定位支撑包括传送齿轮组和与传送齿轮组配合连接的传送铰链，所述顶悬接件设置于所述传送铰链上，随着所述传送齿轮组的旋转，所述传送铰链可带动所述顶悬接件移动。
20. 根据权利要求19所述的细胞培养装置，其特征在于，所述传送铰链上间隔设有多个凸起，所述培养组件为多组，相邻两个所述凸起之间最多设有一组所述培养组件。
21. 根据权利要求14所述的细胞培养装置，其特征在于，还包括液体供给组件，所述液体供给组件包括集液槽，所述培养介质的一端伸入所述集液槽内设置。
22. 根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，还包括液体供给组件，所述液体供给组件包括依次连通的集液器、输液管和布液器，所述布液器上设有出液孔，所述出液孔与所述输液管连通，所述出液孔可向所述培养介质上喷洒液体。
23. 根据权利要求22所述的细胞培养装置，其特征在于，所述液体供给组件还包括循环装置，所述循环装置串接于所述集液器和输液管之间，所述循环装置可将集液器内的液体通过输液管输送至布液器内，所述集液器位于所述培养介质的下方。
24. 根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，还包括接种组件，所述接种组件包括接种装置和接种移动装置，所述接种移动装置可带动所述接种装置相对于所述培养介质移动，所述接种装置可通过喷、洒、滴、浸、涂抹和/或抽滤的方式将细胞附着于培养介质上。
25. 根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，还包括收集组件，所述收集组件包括收集装置和收集移动装置，所述收集移动装置可带动所述收集装置相对于所述培养介质移动，所述收集装置可通过刮、挤、吹、喷和/或冲的方式使细胞脱离培养介质。
26. 根据权利要求1所述的细胞培养装置，其特征在于，还包括输送组件，所述输送组件包括提取装置和输送装置，所述提取装置可将培养组件提起或放下，所述输送装置可带动提取装置相对于所述调节组件移动。

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