一种用于悬浮培养的高光能利用率摇床培养架的制作方法

本实用新型涉及光学培养设备，尤其是一种用于悬浮培养的高光能利用率摇床培养架。

背景技术：

悬浮培养是指一种在受到不断搅动或摇动的液体培养基里，培养单细胞及小细胞团的组织培养系统，是非贴壁依赖性细胞的一种培养方式。悬浮培养在次生代谢产物的生产上应用广泛，并具有无可比拟的优越性。通常情况下，实验室所用悬浮培养的标准锥形瓶的容量为150ml、200ml 、250ml，瓶身外径分别为69mm、75mm、85mm。如今恒温摇床在悬浮培养的运用已经越来越广泛，但在研究光对悬浮培养的影响时，市面上很多恒温摇床均达不到实验要求。光可以提高悬浮培养的质量和次生代谢产物含量，但是市面上的摇床，灯源安装设计的不合理以及锥形瓶的封口塑料袋遮挡光线等问题，严重影响到光照的均匀性，使实验结果存在很大的误差。因此研发一款高光能利用率摇床培养架就非常必要。

灯源设计是高光能利用率摇床的核心部分。由于悬浮培养特殊性：锥形瓶封口塑料袋和锥形瓶在不断的变换位置，都会影响到光照的均匀性。目前市面上的恒温摇床，灯源的安装设计五花八门，都不能满足光照培养。有的摇床将灯条安装于侧面，有的摇床将灯板安装于顶部，但都不能够解决光均匀性问题；如何为悬浮培养设计具有更优光照环境的灯源，是一个研究方向。

技术实现要素：

本实用新型提出一种用于悬浮培养的高光能利用率摇床培养架，能为悬浮培养作业提供更优的光照环境。

本实用新型采用以下技术方案。

一种用于悬浮培养的高光能利用率摇床培养架，包括培养架本体，所述培养架以可调尺寸的置瓶槽固定锥形培养瓶；所述培养架内装置水平设置的灯板和光源升降装置，所述灯板与光源升降装置相连，在光源升降装置的驱动下垂直升降；所述灯板上开设有瓶孔，瓶孔周侧均匀设置LED光源，所述培养架设有控制模块，所述控制模块与光源升降装置相连以控制其升降动作，所述控制模块还与LED光源相连并控制其发光；当灯板工作时，灯板移动位置使灯板上的瓶孔套于锥形培养瓶的瓶身，控制模块控制LED光源发光向锥形培养瓶提供光照环境。

所述光源升降装置包括垂直设置的丝杆传动装置和垂直向的直线导轨。

所述灯板呈矩形，所述丝杆传动装置与矩形灯板的一角相连以驱动灯板升降，所述矩形灯板的另外三个角置于直线导轨处滑移。

所述灯板以固定夹与丝杆传动装置、直线导轨相连，直线导轨上设有安装固定夹的滑块。

所述LED光源的发光体为LED芯片，所述LED芯片包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片。

所述控制模块控制红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片的光照强度和光照时间以调节光照环境。

所述控制模块通过调节灯板瓶孔在锥形培养瓶瓶身的不同位置来对光照环境进行微调。

所述光源升降装置内置步进电机作为动力源。

所述灯板主体以厚度2mm的6061铝板成型。

本实用新型中，当灯板工作时，灯板移动位置使灯板上的瓶孔套于锥形培养瓶的瓶身，控制模块控制LED光源发光向锥形培养瓶提供光照环境；该设计使得灯板在向培养瓶提供光照时，避免瓶品的封口塑料袋遮挡光照。

本实用新型中，所述培养架内装置水平设置的灯板和光源升降装置，所述灯板与光源升降装置相连，在光源升降装置的驱动下垂直升降；由于培养架在培养作业时是固定于摇动装置上的，该设计使得灯板能与培养架同步摇动，解决了培养瓶因位置变换而导致的光强变化不均的问题。

本实用新型中，所述灯板主体以厚度2mm的6061铝板成型；该设计使得灯板重量很轻，仅用一个丝杆传动装置配合3个直线导轨就可以自由升降。

本实用新型中，所述培养架以可调尺寸的置瓶槽固定锥形培养瓶；该设计使得置瓶槽能适用于容量为150ml、200ml 、250ml标准锥形瓶，提供了产品的兼容性，解决了绝大多数摇床只能应用于一种容量锥形瓶的问题。

本实用新型中，所述LED光源的发光体为LED芯片，所述LED芯片包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片；所述控制模块控制红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片的光照强度和光照时间以调节光照环境；所述控制模块通过调节灯板瓶孔在锥形培养瓶瓶身的不同位置来对光照环境进行微调；该设计可以使每种颜色LED芯片的光照强度都可以实现0-100%可调，用以实现红光、蓝光和绿光三种光的任意组合，满足悬浮培养对不同光质的需求；光周期实现每种颜色LED芯片的光照时间在0-24h分别可调，满足了悬浮培养在不同生长阶段对不同光照强度、不同光质和不同光照时间的需求。

本实用新型中，所述灯板以固定夹与丝杆传动装置、直线导轨相连，直线导轨上设有安装固定夹的滑块；该设计使得本产品的灯板易于拆卸。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

附图1是本实用新型的示意图；

附图2是本实用新型中所述灯板的示意图；

附图3是本实用新型的直线导轨的示意图；

附图4是本实用新型的丝杆传动装置的示意图；

附图5是本实用新型在未安装灯板、光源升降装置、内圈可伸缩装置时的示意图；

附图6是本实用新型中提及的锥形培养瓶的示意图；

图中：1-锥形培养瓶；2-LED光源；3-灯板；4-灯板上的瓶孔；5-直线导轨；6-滑块；7-固定夹；8-步进电机；9-联轴器；10-丝杆传动装置；11-丝杆通孔；12-平面压力推力球轴承；13-轴承支架；14-置瓶槽；15-置瓶槽外圈。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5、6所示，一种用于悬浮培养的高光能利用率摇床培养架，包括培养架本体，所述培养架以可调尺寸的置瓶槽14固定锥形培养瓶1；所述培养架内装置水平设置的灯板3和光源升降装置，所述灯板3与光源升降装置相连，在光源升降装置的驱动下垂直升降；所述灯板3上开设有瓶孔4，瓶孔4周侧均匀设置LED光源2，所述培养架设有控制模块，所述控制模块与光源升降装置相连以控制其升降动作，所述控制模块还与LED光源相连并控制其发光；当灯板3工作时，灯板3移动位置使灯板3上的瓶孔4套于锥形培养瓶1的瓶身，控制模块控制LED光源2发光向锥形培养瓶1提供光照环境。

所述光源升降装置包括垂直设置的丝杆传动装置10和垂直向的直线导轨5。

所述灯板3呈矩形，所述丝杆传动装置10与矩形灯板3的一角相连以驱动灯板3升降，所述矩形灯板3的另外三个角置于直线导轨5处滑移。

所述灯板3以固定夹7与丝杆传动装置10、直线导轨5相连，直线导轨5上设有安装固定夹7的滑块6。

所述LED光源2的发光体为LED芯片，所述LED芯片包括红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片。

所述控制模块控制红光LED芯片、绿光LED芯片和蓝光LED芯片的光照强度和光照时间以调节光照环境。

所述控制模块通过调节灯板瓶孔4在锥形培养瓶1瓶身的不同位置来对光照环境进行微调。

所述光源升降装置内置步进电机8作为动力源。

所述灯板3主体以厚度2mm的6061铝板成型。

实施例：

操作人员调节置瓶槽14内的置瓶空间尺寸直至与锥形培养瓶1吻合，然后把锥形培养瓶1放于置瓶槽14内；把置有锥形培养瓶1的培养架固定于外部摇床上，启动安装于培养架的丝杆通孔11、平面压力推力球轴承12和轴承支架13处的丝杆传动装置10，步进电机8通过联轴器9向丝杆传动装置提供动力，驱动灯板3垂直移动，直至灯板3上的瓶孔4套于锥形培养瓶1的瓶身，控制模块控制LED光源2发光向锥形培养瓶1提供光照环境；最后操作人员启动外部摇床，使培养架和灯板同步摇动，开始培养工作。