专利名称：反馈式气控压应力细胞培养装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种生物科研设备，特别涉及一种反馈式气控压应力细胞培养装置。
背景技术：
在本实用新型发明之前，现在生物科研上使用的压应力细胞培养装置都比较昂贵，对持续性压应力的控制也不是十分理想。机械应力对细胞生长的影响也是一直存在的难点。因此，很多实验室无法开展此项研究，或购买一台成本太高，或持续性压应力不理想， 导致效果不精确，影响实验数据。对于既容易打开和关闭又能够承受一定大小压应力(特别是正压)的密闭容器， 目前效果均不理想。现在的装置多有进气口和出气口，并且二者都安装了阀门，增加了装置的繁琐性。
发明内容本实用新型的目的就在于克服上述缺陷，研制一种反馈式气控压应力细胞培养装置。本实用新型的技术方案是一种反馈式气控压应力细胞培养装置，其主要技术特征在于高压储气罐经开关、 减压阀，链接导管连通三通管a，三通管a又分别连通下链接导管、链接导管；下链接导管通过注射器连接微量加压泵，链接导管连接三通管b，三通管b又分别连接导管、压力表及除菌滤器上端，除菌滤器下端连通针头；橡胶塞在量筒式玻璃容器上，橡胶塞上是上外加固板，下外加固板在筒式玻璃容器下面，针头穿透橡胶塞进入量筒式玻璃容器内，量筒式玻璃容器底部放置细胞培养皿。反馈式气控压应力细胞培养装置，其主要技术特征在于通过微量加压泵模拟反馈控制系统，实时监测并维持实验所需的设定压力。本实用新型的有益效果是，将微量加压泵和压应力细胞培养装置巧妙结合，为生物科研提供了一个结构简单、操作方便、效果可靠的压应力细胞培养装置，极大地提高了对压应力的控制、监测和维持，进而提高了实验的科学性和准确性。三通管不仅可以连接导管导通气体，还可以通过旋转三通管的阀门巧妙地改变气体流动的方向，既起到开关的作用， 又起到链接的作用，并且简化了装置。本实用新型的其他优点和效果将在下面继续说明。
图1-本实用新型结构原理示意图。图2--本实用新型具体应用的动态指示图。图中各标号表示各部件如下[0013]高压储气罐1、开关2、减压阀3、链接导管4、三通管a5、微量加压泵6、注射器7、 下链接导管8、链接导管9、压力表10、链接导管11、三通管bl2、除菌滤器13、针头14、螺丝 15、上外加固板16、橡胶塞17、量筒式玻璃容器18、钢钉19、细胞培养皿20、细胞培养皿内的细胞21、下外加固板22。
具体实施方式
如图1、图2所示高压储气罐1经过其上的开关2并经减压阀3后，通过链接导管4连通至三通管 a5，三通管a5第二端、第三端分别连通下链接导管8、链接导管9 ；链接导管8通过注射器7 与微量加压泵6连接，链接导管9连通三通管bl2，三通管bl2第二端通过连接导管11连通压力表10，三通管bl2第三端连通除菌滤器13的上端；除菌滤器13的下端连通针头14 ；在量筒式玻璃容器18上面加一个橡胶塞17，组成一个密闭容器；上外加固板16、下外加固板 22分别通过四套螺丝15、钢钉19紧密压迫在橡胶塞17上面和量筒式玻璃容器18下面；针头14穿透橡胶塞17进入量筒式玻璃容器18内，量筒式玻璃容器18的底部放置细胞培养皿20，其内是所要培养的细胞21。本实用新型应用过程说明如下高压储气罐1内储存的是含5% C02和95%空气压缩混合气体，模拟C02细胞培养箱内的气体浓度；开关2打开后立即关上，便可以使开关2和减压阀3之间储存一定量的混合气体；通过减压阀3、连接导管4、三通管a5、连接导管9、三通管bl2、除菌滤器13、针头14，高压储气罐1向量筒式玻璃容器18和橡胶塞17组成的密闭容器内加载气体，通过压力表10检测密闭容器内的压力，达到实验所需的压力后，调节三通管即三通管a5(图2 A到B，即逆时针旋转90°角)，改变气体的流动方向，细胞压应力加载完毕。由于三通管的使用，不仅简化了装置，免除了进气口、出气口以及阀门的使用，而且有效地控制气体的流动方向，进而有效地控制了实验所需的压应力。通过微量加压泵6，实现对整个装置压应力的反馈控制。使用前先在微量加压泵6 内设定一个压应力，其大小应该与实验所需压应力即压力表10所指示的压应力大小相当， 同时设定好气体的流速。当微量加压泵6的设定压应力与压力表10所指示的压应力大小相当时，微量加压泵不工作；一旦密闭容器内的压应力大小(压力表10所指示的压应力)小于实验所需压应力，即对于微量加压泵来说，实际压力小于设定压力时，则微量加压泵6便会以一定的流速推进注射器7内的混合气体，直到达到微量加压泵6预先的设定压力。这样便实现了对实验所需压应力的实时监测和持续维持，从而使实验条件更加严谨、科学和可控，与目前已有的压应力细胞培养装置相比，微量加压泵的使用就好比是一个反馈控制系统，它不仅实时检测着实验过程的压应力，而且一旦发现压应力下降了，还会及时补充混合气体，直到达到并维持实验所需压应力。上外加固板16、下外加固板22和四套螺丝15、钢钉19可以很好地使橡胶塞17和量筒式玻璃容器18完全密封，形成一个密闭容器，并且可以承受一定的压应力，保持长时间不会漏气。实验显示，由于外加固板的固定作用，可以使实验压力在IOOkPa持续24h时下降幅度小于1%。针头14穿透橡胶塞17，通过这个针头14实现压应力的加载。针头14上面接除菌滤器13可以滤除空气中的杂质、细菌等有害物质，除菌滤器13上面接三通管bl2，可以调节气体的进出方向。除菌滤器13内含有直径为0. 22um的滤膜， 可以清除高压储气罐内混合气体的杂质、细菌、支原体等对细胞的生长有害的物质。减压阀 3调节混合气体的气流量，让气体缓慢流入链接导4管，使整个装置的压力缓慢升高，提高装置的安全性和可控性；微量加压泵6监测密闭容器内的压力，微量加压泵6体积小，可放入C02细胞培养箱内，使用前充好电池，在C02细胞培养箱中，无需再接电源；压力加载过程说明打开高压储气罐1的开关2后，迅速关上，这样减压阀3与开关2之间便积聚了一定量的混合气体，然后调节减压阀3的微调，使混合气体缓慢流入连接导管4，通过三通管 a5、连接导管9、三通管bl2、除菌滤器13、针头14进入量筒式玻璃容器18内，如图示1 ；通过三通管bl2上面的压力表10检测量筒式玻璃容器18内的压力，达到设定压力后，旋转三通管a5，阻断混合气体的进入，如图示2，便可以实现量筒式玻璃容器18内储存一定量的压缩混合气体，从而实现一定的压应力，对量筒式玻璃容器18中的细胞培养皿20内细胞21 进行加压。压力监测过程说明在图2的情况下，通过三通管a5，混合气体改变方向(A到B，即逆时针旋转90° 角)流入微量加压泵6的注射器7内，达到一定容积后，注射器7内便储存了一定量的混合气体，再旋转三通管a5 (B到C，即顺或逆时针旋转180°角)，使微量加压泵6的气流方向朝向量筒式玻璃容器18内，实现压应力的检测过程。设定微量加压泵6内的压力，与实验所需的压力相等。一旦细胞培养皿20内的压应力大小小于设定压力，即对于微量加压泵来说，实际压力小于设定压力时，则通过微量加压泵6加压，达到设定压应力大小后，停止加压，这样便实现了压应力的实时监测和持续维持。本实用新型通过微量加压泵模拟反馈控制系统，不仅实时检测着实验过程的压应力，而且一旦发现压应力下降了，还会及时补充混合气体，直到达到并维持实验所需压应力，即实时监测并维持实验所需的设定压力。
权利要求1.一种反馈式气控压应力细胞培养装置，其特征在于高压储气罐经开关、减压阀、链接导管连通三通管a，三通管a又分别连通下链接导管、链接导管；下链接导管通过注射器连接微量加压泵，链接导管连接三通管b，三通管b又分别连接导管、压力表及除菌滤器上端， 除菌滤器下端连通针头；橡胶塞在量筒式玻璃容器上，橡胶塞上是上外加固板，下外加固板在筒式玻璃容器下面，针头穿透橡胶塞进入量筒式玻璃容器内，量筒式玻璃容器底部放置细胞培养皿。
2.根据权利要求1所述的一种反馈式气控压应力细胞培养装置，其特征在于上外加固板、下外加固板分别通过螺丝、钢钉压迫在橡胶塞上面和量筒式玻璃容器下面，形成一封闭空间。
专利摘要本实用新型涉及一种反馈式气控压应力细胞培养装置。本实用新型高压储气罐经开关、减压阀、链接导管至三通管a，及下链接导管、链接导管，注射器连接微量加压泵，链接导管至三通管b，及连接导管、压力表及除菌滤器上端，除菌滤器下端连通针头；橡胶塞在量筒式玻璃容器上，橡胶塞上是上外加固板，下外加固板在筒式玻璃容器下面，针头穿透橡胶塞进入量筒式玻璃容器内，量筒式玻璃容器底部放置细胞培养皿。本实用新型解决了密闭容器既不容易打开、关闭又不能够承受一定大小压应力的缺陷。本实用新型将微量加压泵和压应力细胞培养装置巧妙结合，为生物科研提供了一个结构简单、操作方便、效果可靠的压应力细胞培养装置。
文档编号C12M1/36GK202063923SQ2011201953
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者孟庆楠, 燕辛, 谭谦, 赵德梅 申请人:南京大学医学院附属鼓楼医院